ISSN 2306-4498
№9 (174) сентябрь 2013
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ЗЕРНОХРАНИЛИЩ PRIVE SA известна во всем мире своими высококачественными силосами для хранения зерна, изготовленными из лучших марок оцинкованной стали (450 г цинка/м2). DENIS – разработчик и производитель транспортировочного и очистительного оборудования, которое нашло своих заказчиков более чем в 20 странах Европы, Африки и Азии. Мы в вашем распоряжении для сопровождения проектов по хранению зерна.
Контакты: г. Славутич 07100, Киевский квартал, 27 а\я №5 т. +38 050 930 47 13 ф. +38 045 792 55 58 e-mail: contact.ua@prive.fr
www.denis.fr
www.prive.fr
№ 9 (174) СЕНТЯБРЬ 2013 Ре д акционна я
ежемесячный
коллегия
Бутковский В.А. (Москва) Васильченко А.Н. (Киев) Ган Е.А. (Астана) Дмитрук Е.А. (Киев) Дробот В.И. (Киев) Жемела Г.П. (Полтава) Капрельянц Л.В. (Одесса) Кирпа Н.Я. (Днепропетровск) Ковбаса В.Н. (Киев) Кожарова Л.С. (Москва) Кругляк В.И. (Днепропетровск) Лебедь Е.М. (Днепропетровск) Просянык А.В. (Днепропетровск) Пухлий В.А. (Севастополь) Ткалич И.Д. (Днепропетровск) Фабрикант Б.А. (Москва) Цыков В.С. (Днепропетровск) Чурсинов Ю.А. (Днепропетровск) Шаповаленко О.И. (Киев) Шемавнев В.И. (Днепропетровск) Главный редактор Рыбчинский Р.С. chief@apk-inform.com zerno@apk-inform.com Ткаченко С.В.
«Хранение и переработка зерна»
Подписка/реклама zerno2@apk-inform.com
Техническая группа Чернышева Е.В., Щенёв В.С., Гречко О.И. Материалы печатаются на языке оригинала. Точка зрения авторов может не совпадать с мнением редакции. Редакция не несет ответственности за достоверность информации, опубликованной в рекламе (материалы, обозначенные знаком ®, печатаются на правах рекламы). Перепечатка материалов, опубликованных в журнале, допускается только по согласованию с редакцией. Научно-практические материалы печатаются по решению ученого совета Института зернового хозяйства НААН Украины № 16 от 14 сентября 2001 г. Внесен в Высшую аттестационную комиссию по техническим наукам (постановление президиума ВАК Украины от 23.02.2011 г. №1-05/2) Адрес для переписки: Абонентский ящик №591, г. Днепропетровск, 49006, Украина
научно-практический
журнал
СОДЕРЖАНИЕ ОТРАСЛЕВЫЕ Новости Зерновой рынок Обзор внебиржевого рынка зерновых Украины................................................................................... 5 Рынок продуктов переработки зерна Украины...................................................................................... 6 Обзор рынка зерновых России....................................................................................................................... 7 Рынок продуктов переработки зерна России.......................................................................................... 8
ТЕМА Речной транспорт Украины: преимущества, проблемы и перспективы...................................10 Экспорт зерновых через порты Украины: из чего складываются и сколько стоят простои в портах?...............................................................................................................................................13 Планирование движения сельхозпродукции как инструмент оптимизации логистических затрат для агрохолдингов...............................................................................................15
Растениеводство Агротехнології як бар'єр проти посухи.....................................................................................................17 Електропровідні властивості ґрунту у системі точного землеробства......................................19
Технологии хранения и сушки Опыт создания локальных аспирационных установок.....................................................................23 Зерновые ситовые сепараторы....................................................................................................................27 Вплив швидкості зневоднення зерна на енерговитрати його сушіння.....................................30
Технологии зернопереработки Формування помольної партії при змішуванні пшениці різних класів . ...................................32 Дослідження гігроскопічних властивостей комбікормів..................................................................35
ТЕХНОЛОГИИ ХЛЕБОПЕЧЕНИЯ Перспективные направления белорусских ученых в хлебопекарной, кондитерской и макаронной промышленности .................................................................................37 Використання технології відкладеного випікання у виробництві хлібобулочних виробів лікувально-профілактичного призначення..........................................................................44 Досвід виробників у технології відкладеного випікання..................................................................50 Використання кукурудзяної крупи у виробництві пшеничного хліба........................................52
НАУЧНЫЙ СОВЕТ Вплив плазмохімічно активованих водних розчинів на процеси адсорбції та десорбції зернового матеріалу у виробництві солоду......................................................................55
Адрес редакции: ул. Чичерина, 21, г. Днепропетровск, 49006 Украина тел/факс: +380 56 370-99-14 +380 562 32-07-95 e-mail: zerno@apk-inform.com Основатель и издатель ООО ИА «АПК-Информ» Год основания: 31.01.2000 Украина, г. Днепропетровск, ул. Чичерина, 21 Свидетельство о государственной регистрации КВ 17842-6692ПР Изготовитель: ДП «АПК-Информ», г. Днепропетровск, ул. Ленинградская, 56 Подписной индекс в каталоге «Укрпошты» - 22861 Подписано в печать 22.09.13 Формат 60х84 1/8. Тираж 2 000 экз. Печать офсетная, отпечатано на полиграфическом комплексе ИА «АПК-Информ»
©
Multi-client исследование Инвестиционная привлекательность регионов Украины. Рентабельность выращивания основных сельхозкультур.
• Краткая характеристика регионов Украины • Отрасль растениеводства регионов Украины • Отрасль животноводства регионов Украины • Инфраструктура регионов • SWOT-анализ развития регионов. Рейтинг наиболее инвестиционно привлекательных регионов страны для ведения агробизнеса.
+38 0562 32 15 95 (доб.115) +7 495 789 44 19 study@apk-inform.com
2013
Системы хранения зерна Westeel – проверенный выбор на шести континентах Канадская компания WESTEEL предлагает лучшие технологические решения в области хранения и переработки зерна с учетом нужд и пожеланий клиентов. Спектр выпускаемой продукции включает в себя: Промышленные силоса с плоским днищем (объемом до 18.000 тн) Промышленные силоса с конусным днищем (объемом до 1.500 тн) Фермерские силоса с конусным днищем Системы вентиляции, термометрии, разгрузки и транспортировки зерна
westeel.com Management Systems Registered to ISO 9001:2008. MF20484-0511
22108 Westeel International 2012 for Ukraine.indd 1
EMEA OFFICE Avenida de Europa 34 D, 2. A 28023 Madrid / Aravaca SPAIN T: +34 91-216-1497 F: +34-91-216-1446 abenitez@westeel.com
MAIN OFFICE 450 Desautels Street Winnipeg, Manitoba R3C 2N5 CANADA T: +1 204-233-7133 F: +1 204-235-0796 info@westeel.com
8/7/12 9:41:34 AM
отраслевые новости
№9 (174) сентябрь 2013 |
Украина
П
резидент Украины Виктор Янукович Указом №525/2013 от 24.09.2013 г. назначил Владислава Гончаренко главой Государственной инспекции сельского хозяйства. Об этом сообщается на сайте главы государства. Ранее указанную должность занимал Николай Вашешников, уволенный Указом президента №524/2013 от 24.09.2013 г.
П
равительство Украины передало Государственной продовольственно-зерновой корпорации Украины (ГПЗКУ) 16 элеваторов, хлебоприемных предприятий и комбинатов хлебопродуктов, принадлежавших до этого ГАК «Хлеб Украины». Данная мера закреплена постановлением КМУ №626 от 24 июля 2013 г., опубликованным 3 сентября на официальном сайте правительства. В частности, согласно документу, в состав ГПЗКУ войдут Владимир-Волынский комбинат хлебопродуктов, Черняховский элеватор, Галицкий комбинат хлебопродуктов, Криворожское хлебоприемное предприятие, Севастопольский комбинат хлебопродуктов, Хлебная база №89, Брыливский элеватор, торговый дом «Золотой Колос». Также ГПЗКУ передаются еще 8 предприятий ГАК «Хлеб Украины», в отношении которых открыто производство по делу о банкротстве: Кременецкий комбинат хлебопродуктов, Красноперекопский комбинат хлебопродуктов, Западно-Крымский элеватор, Павлоградский комбинат хлебопродуктов, Тальновский комбинат хлебопродуктов, Полтавское хлебоприемное предприятие, Миргородский комбинат хлебопродуктов №1 и Ромненский комбинат хлебопродуктов.
К
абинет министров Украины передал в сферу управления Министерства аграрной политики и продовольствия 8 комбинатов хлебопродуктов, ранее находившихся под контролем Государственного агентства резерва. Об этом идет речь в постановлении правительства №696-р от 22 апреля 2013 г., опубликованном на официальном сайте КМУ. В частности, согласно документу, в управление Минагропрода переданы Луцкий комбинат хлебопродуктов №2 (Волынская обл.), Ивано-Франковский комбинат хлебопродуктов (Ивано-Франковская обл.), Полтавский комбинат хлебопродуктов (Полтавская обл.), Радивиловский комбинат хлебопродуктов (Ривненская обл.), Новопокровский комбинат хлебопродуктов (Харьковская обл.), Дунаевецкий комбинат хлебопродуктов (Хмельницкая обл.), Неженский комбинат хлебопродуктов (Черниговская обл.) и Неполоковецкий комбинат хлебопродуктов (Черновицкая обл.).
Х
ерсонская областная госадминистрация выделила компании «Нибулон» 6,4 га земли возле Геническа под строительство зернового терминала. Соответствующее распоряжение председателя ОГА было вручено 27 сентября генеральному директору «Нибулона» Алексею Вадатурскому. В решении указывается, что земельный участок площадью 6,39 га отдается в аренду «Нибулону» сроком на 49 лет. По информации А.Вадатурского, стоимость строительства данного терминала составит до $20 млн. Он также сообщил, что «Нибулон» готов активно приступить к строительству указанного терминала, однако посетовал, что в законодательстве появились новые требования по согласованию строительства таких объектов. В частности, теперь для начала строительных работ необходимо согласование Министерства инфраструктуры Украины.
К
рупный производитель хлеба и хлебобулочных изделий из Харьковская обл. (Украина), ООО «Кулиничи» , планирует вложить около 500 млн. грн. в строительство мельнично-элеваторного комплекса в Васильковском районе Киевской области, сообщил гендиректор компании Вадим Погребняк. «Комплекс будет в Васильковском районе, все еще на стадии разработки, строительство рассчитано на 2-3 года», — сказал он. По его словам, мощность комплекса по переработке пшеницы составит 300 т/сут., ржи — 50 т/сут. Кроме того, Погребняк подтвердил планы по расширению сети собственных магазинов до 500 торговых точек в Киеве и Киевской области, уточнив, что «Кулиничи» будут придерживаться ценовой политики относительно хлеба, прописанной в заключенном в июле меморандуме с Минагропродом.
А
грохолдинг «Мрия» (Тернопольская обл.) намерен до конца 2013 г. увеличить мощности по единовременному хранению зерновых и масличных культур на 100 тыс. тонн – до 973 тыс. тонн. Об этом сообщила начальник отдела по работе с инвесторами Елена Глемба. «На сегодняшний день наши элеваторные мощности составляют 873 тыс. тонн. До конца года планируем увеличение на 100 тыс. тонн», — сказала она.
www.hipzmag.com
3
| №9 (174) сентябрь 2013
Г
руппа «Росток-Холдинг» завершила строительство второй очереди элеваторного комплекса в г. Глухов Сумской области, увеличив таким образом мощности длительного хранения зерновых на 26 тыс. тонн – до 46 тыс. тонн. Об этом 27 сентября сообщила пресс-служба компании. Как отмечается в сообщении, компания не намерена останавливаться на достигнутом и в будущем планирует довести мощности по хранению Глуховского элеваторного комплекса до 80 тыс. тонн зерновых. В 2013 г. инвестиции в развитие элеватора в Глухове составили более 40 млн. грн. В целом же за 2012-2013 гг. – более 100 млн. грн. Кроме того, подходят к завершению работы по строительству второй очереди на элеваторе в Черниговской области. В целом же, согласно планам группы, ее мощности по хранению будут доведены до 150 тыс. тонн до конца 2015 г.
H
arvEast Holding в рамках стратегии по снижению климатических рисков и оптимизации банка земли принял решение о продаже структурного подразделения «ДП «Ильич-Агро Запорожье», которое управляет 15 тыс. га в Бердянском и Приморском районах Запорожской области. Также HarvEast Holding уже продал одно из своих подразделений – «Ильич-Агро Умань», которое управляет около 10 тыс. га земли в Черкасской и Житомирской областях и специализируется на выращивании зерновых и технических культур. Покупатель – Genero Group, которая специализируется на органическом растениеводстве и молочном животноводстве.
Д
атская агрокомпания Trigon Agri с активами в Украине, России и Эстонии провела масштабную реконструкцию сушильного комплекса ЧАО “Новомиргородский элеватор” (г. Новомиргород Кировоградской обл.). Об этом 23 сентября сообщает пресс-служба компании. Как отмечается в сообщении, построен и введен в эксплуатацию новый сушильный комплекс на базе сушилки LAW SBC 218 LE производства компании CFCAI (Франция). Реконструкция позволит элеватору увеличить скорость сушки зерновых, зернобобовых и масличных культур на 1400 т/сут. — до более 3000 т/сут.
Ш
ведский агрохолдинг с активами в Украине и России Agrokultura AB (ранее - Alpcot Agro) намерен до 2015 г. нарастить элеваторные мощности по единовременному хранению зерна до 100 тыс. тонн, что в 2 раза больше, чем имеется в распоряжении у компании сейчас.
А
грохолдинг “Укрлэндфарминг” до 2014 г. построит элеваторнокомбикормовый комплекс мощностью единовременного хранения 110 тыс. тонн зерна в Житомирской области (с.Олиевка). Мощности комплекса по производству кормов составят 10 т/ч. По словам операционного директора холдинга Галины Ковток, в Овручском районе (Житомирская обл.) ведется строительство такого же комплекса, которое планируется завершить весной, до начала уборки ранних зерновых. Напомним, холдинг планирует в 2013-2014 гг. построить 12 элеваторно-комбикормовых комплексов в 12 регионах Украины суммарной емкостью хранения 2 млн. тонн зерновых и мощностью по производству комбикормов 1,9 млн. тонн в год. Компания намерена в ближайшие два года вложить в расширение элеваторных мощностей 3,5-4 млрд. грн.
Зарубежье
М
еждународный совет по зерну (IGC) прогнозирует, что объем мировой торговли мукой из мягкой пшеницы в сезоне-2013/14 достигнет 12,81 млн. тонн в зерновом эквиваленте, что на 6,5% больше, чем в прошлом сезоне. Узбекистан, крупнейший мировой импортер муки, закупит за рубежом 1,5 млн. тонн пшеничной муки (1,28 млн. тонн в сезоне-2012/13). Объем импорта пшеничной муки в Афганистан вырастет на 300 тыс. тонн – до 1,3 млн. тонн за счет более активных поставок казахстанской муки. Ирак, который занимает третье место в мире по импорту муки, импортирует 1,2 (1,287) млн. тонн. Объем поставок муки в Бразилию вырастет до 950 (669) тыс. тонн из-за низкого качества собственного урожая пшеницы и увеличения производства пшеничной муки в соседней Аргентине. Индонезия импортирует 300 тыс. тонн муки, что на 25 тыс. тонн меньше, чем в сезоне-2012/13. Импорт пшеничной муки будет намного ниже, чем ожидалось ранее, поскольку правительство страны продлило срок действия 20%-ной пошлины на ввоз муки, чтобы защитить мукомольную промышленность. В результате, вместо импортной муки потребители будут закупать муку, изготовленную в Индонезии из импортной пшеницы. Ещё один крупный азиатский импортер муки – Гонконг – закупит в текущем сезоне 360 тыс. тонн импортной муки. Казахстан восстановит свое лидерство по объемам экспорта пшеничной муки. Количество вывезенной из Казахстана муки может достичь 3,0 (2,19) млн. тонн. На второе место в мире по экспорту муки переместится Турция. Объем экспорта турецкой муки останется приблизительно на уровне прошлого сезона – 2,5 (2,567) млн. тонн.
4
отраслевые новости
№9 (174) сентябрь 2013 |
Аргентина поставит на мировой рынок 1,2 млн. тонн муки, ЕС – 1,1 млн. тонн, ОАЭ – 1 млн. тонн. Экспорт российской муки оценивается в 400 тыс. тонн, что намного превышает показатель прошлого сезона – 133 тыс. тонн. США и Китай также экспортируют по 400 тыс. тонн пшеничной муки. Объем мировой торговли пшеничной мукой из твердой пшеницы составит 350 тыс. тонн, что равно показателю прошлого сезона и на 10 тыс. тонн ниже, чем в сезоне-2011/12.
В
г. Петропавловск строится самый крупный в Казахстане элеваторный комплекс – 120 тыс. тонн единовременного хранения. Стоимость проекта – 7,5 млрд. тенге, из которых 150 млн. тенге – господдержка. Работы по строительству выполнены на 90%.
Н
игерийское правительство разрабатывает программу по сокращению импорта пшеницы на 20%. Об этом сообщил министр сельского хозяйства страны Акинвуми Адесина. Новая программа предполагает замену пшеничной муки в производстве хлеба на муку из маниоки. Это поможет Нигерии сэкономить более 796 млн. долл. в год, а также будет иметь ряд других положительных эффектов, среди которых развитие собственного сельского хозяйства и увеличение занятости. Нигерия ежегодно производит около 40 млн. тонн маниоки и является крупнейшим в мире производителем этой культуры. Однако мировое первенство по экспорту маниоки принадлежит Таиланду, который по производству растения занимает лишь третье место. По словам А. Адесина, Нигерия должна стать ведущей страной-производителем и наладить экспортные поставки маниоки на мировой рынок. Правительство утвердило сумму в 63 млн. долл. на развитие программы. Деньги будут потрачены на обучение профессиональных пекарей, увеличение посевных площадей под маниоку и т.д.
В
Афганистане построено первое хранилище стратегического резерва зерна. Складской комплекс, находящийся в Кабуле, позволяет хранить до 22 тыс. тонн пшеницы. Благодаря стратегическим запасам зерна власти Афганистана смогут немедленно оказывать помощь пострадавшим от часто повторяющихся в стране стихийных бедствий (землетрясение, засуха, наводнение). Кроме того, стратегические запасы планируется использовать для стабилизации цен на внутреннем рынке зерна. Стоимость проекта - $7,7 млн. Строительство финансировалось, главным образом, правительством Австралии.
www.hipzmag.com
5
| №9 (174) сентябрь 2013
Обзор внебиржевого рынка зерновых Украины
Продовольственная пшеница В сентябре на рынке продовольственной пшеницы Украины были характерны разнонаправленные ценовые тенденции. Первая половина месяца характеризовалась тем, что многие перерабатывающие предприятия сообщали о сформированном объеме для долгосрочной переработки. Ввиду этого производители муки пополняли запасы зачастую небольшими партиями, не пересматривая цен спроса. Так, закупочные цены на пшеницу 2 класса варьировались в диапазоне 1520-1880 грн/т, 3 класса — 1470-1800 грн/т СРТ в зависимости от региона. К концу сентября цены на продовольственную пшеницу существенно не изменились. По информации участников рынка, в основном аграрии сдерживали реализацию пшеницы, считая установившиеся закупочные цены потребителей низкими, однако ввиду необходимости в срочном пополнении оборотных средств соглашались реализовать небольшие объемы по ценам переработчиков. В отчетный период экспортно-ориентированные компании в основном не проявляли интереса к приобретению продовольственной пшеницы. Данная ситуация была обусловлена наличием резерва зерновой, а также низким спросом со стороны покупателей.
Продовольственная рожь В отчетный период темпы торговли на рынке продовольственной ржи оставались невысокими. Так, в начале сентября цены на рожь варьировались в диапазоне 1120-1370 грн/т СРТ. Часть производителей муки в основном пополняли ранее сформированные объемы зерновой небольшими партиями. В большинстве случаев продолжали сохраняться низкие темпы торговой деятельности. И уже к концу месяца закупочные цены находились в пределах 1020-1370 грн/т СРТ. В октябре, по мнению операторов рынка, стоит ожидать низких темпов торгово-закупочной деятельности, а также сохранения цен спроса и предложения.
Средние цены на продовольственные зерновые (предложение, EXW), грн/т 06.09.2013
13.09.2013
20.09.2013
27.09.2013
Пшеница 1 кл.
1 610
1 605
1 605
1 615
Пшеница 2 кл.
1 565
1 565
1 565
1 575
Пшеница 3 кл.
1 500
1 495
1 495
1 505
Рожь
1 150
1 150
1 100
1 100
Фуражная пшеница В сентябре на рынке фуражной пшеницы Украины сохранились ценовые тенденции августа. Часть перерабатывающих предприятий информировала о наличии объемов для долгосрочной переработки и продолжала озвучивать прежние цены спроса. Так, закупочная цена варьировалась в диапазоне 1280-1630 грн/т СРТ.
6
Сельхозпроизводители сдерживали реализацию крупнотоннажных партий фуражного зерна, в основном предлагая на рынок небольшие партии, в ожидании увеличения закупочных цен. Реализовалась зерновая лишь при условии срочной необходимости пополнения оборотных средств. В отчетный период экспортно-ориентированные компании в основном не проявляли интереса к приобретению фуражной пшеницы. Сложившаяся ситуация была вызвана наличием резерва зерновой, а также ограниченным количеством предложений. По мнению операторов рынка, в октябре стоит ожидать низких темпов торгово-закупочной деятельности вследствие сдерживания продаж зерновой.
Средние цены на фуражные зерновые (предложение, EXW), грн/т
06.09.2013
13.09.2013
20.09.2013
27.09.2013
Пшеница 4 кл.
1 420
1 420
1 420
1 430
Пшеница 5 кл.
1 400
1 400
1 400
1 410
Пшеница 6 кл.
1 370
1 370
1 370
1 375
Ячмень
1 550
1 550
1 550
1 550
Кукуруза
1 130
1 130
1 130
1 140
Ячмень В отчетный период на рынке фуражного ячменя сохранялись разнонаправленные ценовые тенденции. Основными потребителями зерновой оставались перерабатывающие предприятия и животноводческие комплексы, которые в основном пополняли запасы по ранее установленным ценам спроса. Так, закупочные цены в начале месяца варьировались в пределах 1400-1700 грн/т СРТ в зависимости от качества и региона. К концу отчетного периода операторы рынка информировали об ограниченном количестве предложений. Ввиду этого отдельные перерабатывающие компании, сформировав объемы для долгосрочной перспективы, увеличивали цены спроса в среднем на 50 грн/т. И к концу сентября закупочные цены варьировались в пределах 1450-1750 грн/т СРТ. Сельхозпроизводители в основном сдерживали реализацию фуражной зерновой из-за неприемлемо низких цен спроса. В отчетный период экспортно-ориентированные компании не закупали ячмень. Сложившаяся ситуация обусловлена ограниченным количеством предложений на рынке.
Кукуруза В отчетный период темпы торговли на рынке фуражной кукурузы оставались низкими. Основной причиной сложившейся ситуации было небольшое количество предложений зерновой со стороны аграриев. Ввиду неблагоприятных погодных условий многие из них откладывали уборочную кампанию как минимум на неделю. Так, перерабатывающие предприятия зачастую были готовы закупать зерновую с высокими качественными показателями по ценам в пределах 1000-1450 грн/т CPT. По информации операторов рынка, сельхозпроизводители сдерживали реализацию высококачественной зерновой. Так, на рынок поступали партии небольшого объема, которые не соот-
зерновой рынок
№9 (174) сентябрь 2013 |
ветствовали требованиям ГОСТа, в частности имели повышенную влажность. Экспортно-ориентированные компании неактивно приобретали зерновую вследствие недостаточного количества предложений. Так, трейдеры озвучивали цены спроса на кукурузу в диапазоне 1000-1270 грн/т СРТ-порт. По мнению операторов рынка, в дальнейшем стоит ожидать ограниченного количества предложений, а также сохранения цен спроса.
Закупочные цены на пшеницу перерабатывающих предприятий на 30.09.13 (СРТ), грн/т Регион Центральный регион
Пшеница 1 кл. Пшеница 2 кл. Пшеница 3 кл. -
1550-1680
1450-1600
Западный регион
-
1700-1800
1600-1700
Восточный регион
-
1500-1680
1450-1600
Южный регион
-
1600-1800
1550-1750
Классификация по ДСТУ-П-3768:2009
Рынок продуктов переработки зерна Украины Мука и отруби Цены на продукты переработки зерновых (предложение, EXW), грн/т
Наименование
06.09.2013
Дата 13.09.2013 20.09.2013
27.09.2013
Мука в/с
2750
2750
2550
2550
Мука 1 с.
2650
2650
2450
2430
Мука 2 с.
2400
2400
2380
2380
Мука ржаная
2100
2100
2050
2000
Отруби пшеничные
1250
1250
1100
1100
Цены на продукты переработки зерновых (предлож ение, EXW), грн/т 365 0 315 0 265 0 215 0 165 0 115 0 650 150 мар10 июн10 сен10
дек10 мар11 июн11 сен11
Мука в/с
Мука 1 с.
дек11 мар12 июн12 сен12 Мука 2 с.
Мука ржаная
дек12 мар13 июн13 сен13 Отруби пшеничные
Пшеничная мука В сентябре для рынка пшеничной муки были характерны низкие темпы торговой деятельности. По сообщениям многих перерабатывающих предприятий, в складских помещениях наблюдалось накопление готовой продукции. Ввиду этого к концу месяца некоторые предприятия снижали отпускные цены в среднем на 50-100 грн/т. Реализация чаще всего осуществлялась по наработанным ранее каналам сбыта партиями небольших объемов. Таким образом, многие операторы рынка в начале месяца информировали о сохранении отпускных цен на муку высшего сорта в пределах 2300-3100 грн/т EXW, первого сорта – 2280-2900 грн/т EXW. А уже в конце отчетного периода цены на муку высшего и первого сортов варьировались в пределах 2200-2850 грн/т и 2100-2700 грн/т EXW соответственно. В октябре на рынке пшеничной муки стоит ожидать стабилизации отпускных цен, а также умеренных темпов торговой деятельности.
Ржаная мука В сегменте рынка ржаной муки цены предложения снижались. По словам участников рынка, этому способствовало удешевление помольной партии ввиду активного поступления ржи на рынок. Цены предложений на готовую продукцию, как прави-
www.hipzmag.com
ло, стартовали с 1700 грн/т EXW. Максимальная цена установилась на уровне 2300 грн/т EXW. Как отмечали участники рынка, темпы продаж оставались стабильными. Основными же покупателями ржаной муки оставались постоянные клиенты, а производство муки зачастую велось по предварительным договорам. Несмотря на это, цены на рынке ржаной муки к концу отчетного периода снизились в среднем на 50-100 грн/т и варьировались в пределах 1600-2250 грн/т EXW. Относительно конъюнктуры, которая будет складываться в октябре, владельцы данной продукции сообщают о существовании предпосылок для снижения отпускных цен.
Пшеничные отруби В отчетный период производители пшеничных отрубей информировали о прекращении снижения цен на продукцию. Представители мукомольных предприятий чаще всего озвучивали прежние отпускные цены в диапазоне 850-1330 грн/т EXW. Лишь в ряде случаев переработчики сообщали о снижении цен предложения не более чем на 30 грн/т. При этом темпы продаж оставались неизменными. Интерес к приобретению готовой продукции проявляли зачастую постоянные клиенты. Большинство представителей комбинатов хлебопродуктов и мукомольных предприятий отмечало, что в дальнейшем перспектива данного сегмента рынка продуктов переработки будет зависеть от активности спроса.
Крупы На рынке круп отмечались разнонаправленные ценовые тенденции. В начале сентября на рынке гречневой крупы некоторые компании, как правило, фиксировали цены в диапазоне 5050-5500 грн/т EXW. Но, в то же время, ввиду роста конкуренции к середине месяца цены снизились в среднем на 50 грн/т. Так, минимальная цена в данный период установилась на уровне 5000 грн/т EXW. В конце отчетного периода на рынке гречневой крупы отмечались повышательные ценовые тенденции. Многие перерабатывающие предприятия информировали о росте спроса со стороны покупателей и об увеличении объемов реализации. Вследствие этого переработчики увеличивали отпускные цены на крупу в среднем на 100 грн/т. Так, готовую продукцию в конце месяца предлагали на рынок по 5150-5500 грн/т EXW. В ближайшее время операторы рынка ожидают увеличения темпов торгово-закупочной деятельности ввиду формирования больших запасов круп покупателями и роста минимальных цен предложения на гречневую крупу.
7
| №9 (174) сентябрь 2013
Обзор рынка зерновых России
Центрально-Черноземный регион
Южный регион
Цены предложения на пшеницу 4 класса в России, EXW, руб/т
Цены предложения на пшеницу фуражную в России, EXW, руб/т 11500 10500 9500 8500 7500 6500 5500 4500 3500 2500 1500
июл11 авг11 сен11 окт11 ноя11 дек11 янв12 фев12 мар12 апр12 май12 июн12 июл12 авг12 сен12 окт12 ноя12 дек12 янв13 фев13 мар13 апр13 май13 июн13 июл13 авг13 сен13 окт13
12000 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000
цены на продовольственную пшеницу в данных регионах стабилизировались. В большинстве случаев цены спроса и предложения озвучивались в ранее установившихся диапазонах. При этом крупнотоннажные партии пшеницы с высоким качественными показателями покупатели были готовы приобретать по максимальным ценам. В первых двух декадах сентября цены как спроса, так и предложения на продовольственную рожь в большинстве случаев были стабильными. Лишь в случае приобретения крупнотоннажных партий с показателями, соответствующими ГОСТу, покупатели готовы были повышать закупочные цены. Данная ситуация была характерна для европейской части страны. В Западно-Сибирском округе цены на рожь планомерно снижались, что было обусловлено увеличением количества предложений зерновой на рынке. Начиная с третьей декады сентября, ввиду увеличения спроса на рожь с высокими качественными показателями на фоне ограниченности ее предложения, цены на данную зерновую в большинстве регионов были подвержены повышательным корректировкам. Следует отметить, что в Западно-Сибирском регионе цены на рожь озвучивались в ранее установившихся диапазонах.
Центрально-Черноземный регион
Южный регион
В
сентябре для рынка продовольственной пшеницы в целом была характерна повышательная ценовая тенденция. Рост цен был обусловлен недостаточным количеством предложения пшеницы с высокими качественными показателями, советующими требованиям ГОСТа. Наиболее существенно повышали закупочные цены потребители, нуждавшиеся в приобретении крупнотоннажных партий. Сельхозпроизводители, в свою очередь, предлагали к реализации зерно в основном партиями небольших размеров, планомерно повышая отпускные цены. Данная ситуация была характерна в основном для европейской части России. В Уральском и Западно-Сибирском регионах в первой декаде сентября наблюдалась противоположная тенденция. Многие сельхозпроизводители, испытывая потребность в срочном пополнении оборотных средств, увеличивали количество предложений пшеницы на рынке, озвучивая при этом более низкие отпускные цены. Покупатели в большинстве случаев осуществляли закупки зерновой по мере необходимости. К концу сентября
июл11 авг11 сен11 окт11 ноя11 дек11 янв12 фев12 мар12 апр12 май12 июн12 июл12 авг12 сен12 окт12 ноя12 дек12 янв13 фев13 мар13 апр13 май13 июн13 июл13 авг13 сен13 окт13
13000 12000 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000
июл11 авг11 сен11 окт11 ноя11 дек11 янв12 фев12 мар12 апр12 май12 июн12 июл12 авг12 сен12 окт12 ноя12 дек12 янв13 фев13 мар13 апр13 май13 июн13 июл13 авг13 сен13 окт13
Цены предложения на пшеницу 3 класса в России, EXW, руб/т
Центрально-Черноземный регион
Южный регион
На рынке фуражной пшеницы в отчетном периоде в целом отмечалась относительная ценовая стабильность. Как держатели зерновой, так и покупатели в основном цены оставляли неизменными. В случае приобретения крупных партий зерна покупатели озвучивали максимальные цены. Количество предложений пшеницы на рынке оценивалось как достаточное, но качественные показатели зачастую не соответствовали ГОСТу. В европейской части Росси в сентябре в большинстве случаев цены спроса и предложения на фуражный ячмень находились в ранее установившихся диапазонах. Следует отметить, что компании, сформировавшие на ближайшее время необходимые запасы зерна, озвучивали минимальные закупочные цены. Потребители, нуждающиеся в приобретении крупнотоннажных партий, готовы
Средние цены на продовольственную пшеницу (предложение, EXW), руб/т Регион
8
06.09.2013
Центрально-Черноземный Южный
6 700 6 900
Центрально-Черноземный Южный
6 200 6 500
Центрально-Черноземный
5 000
13.09.2013 Пшеница 3 класса 6 800 7 100 Пшеница 4 класса 6 300 6 600 Рожь 5 000
20.09.2013
27.09.2013
04.10.2013
6 800 7 100
6 900 7 100
7 000 7 300
6 300 6 600
6 500 6 700
6 500 6 900
5 000
5 100
5 200
зерновой рынок
№9 (174) сентябрь 2013 |
были закупать зерно по ценам, приближенным к максимальным. В Западно-Сибирском и Уральском регионах в первой и второй декаде сентября наблюдалась понижательная ценовая тенденция, что было обусловлено увеличением количества предложений зерновой на рынке. Следует отметить, что довольно часто участники рынка информировали о наличии на рынке ячменя с высокими показателями влажности. К концу отчетного месяца цены на фуражный ячмень в рассматриваемых регионах несколько стабилизировались, чему способствовало ограниченное количество предложениий ячменя с высокими качественными показателями. В сентябре на рынке фуражной кукурузы отмечалась понижательная ценовая тенденция, что было обусловлено поступлением на рынок зерна нового урожая. При этом участники рынка отмечали наличие большого количества кукурузы с высокими показателями влажности. Как следствие потребители, нуждавшиеся
в приобретении кукурузы с высокими качественными показателями, озвучивали закупочные цены на уровне максимальных действовавших на рынке цен. В конце третьей декады отчетного месяца ценовая ситуация на рынке фуражной кукурузы несколько стабилизировалась. Сельхозпроизводители отпускные цены на данную зерновую озвучивали в ранее установившихся диапазонах. Данная ситуация была обусловлена сокращением предложения кукурузы нового урожая на рынке, что было вызвано снижением темпов уборки зерновой из-за неблагоприятных погодных условий. Потребители, которые не испытывали необходимости в пополнении запасов зерновой, снижали закупочные цены, ожидая увеличения предложения кукурузы в дальнейшем. Вместе с тем, компании, нуждающиеся в приобретении крупнотоннажных партий кукурузы, озвучивали приближенные к максимальным ценам спроса.
Средние цены на фуражные зерновые (предложение, EXW), руб/т Регион
06.09.2013
13.09.2013 Пшеница фуражная 5 700 6 000 Ячмень фуражный 5 600 5 900 Кукуруза 5 950 5 400
20.09.2013
27.09.2013
04.10.2013
Центрально-Черноземный Южный
5 700 6 000
5 700 6 000
5 700 6 000
5 700 6 000
Центрально-Черноземный Южный
5 600 5 900
5 600 5 800
5 600 5 800
5 600 5 800
Центрально-Черноземный Южный
6 300 5 700
5 700 5 400
5 600 5 400
5 600 5 400
Рынок продуктов переработки зерна России
www.hipzmag.com
Динамика цен на ржаную муку в России (предложение, EXW), руб/т с НДС 120 00 110 00 100 00 900 0 800 0
европейская часть РФ
окт.13
авг.13
сен.13
июл.13
июн.13
апр.13
май.13
700 0 мар.13
В сентябре в европейской части РФ на рынке пшеничной муки отмечались тенденции разной направленности. Ряд мукомолов планомерно снижал отпускные цены с целью активизации темпов продаж готовой продукции. В то же время многие мукомолы оставляли цены реализации в ранее установившихся диапазонах ввиду конъюнктуры рынка продовольственной пшеницы. В Южном регионе существенного изменения цен на пшеничную муку в отчетном периоде не наблюдалось. Однако следует отметить, что в единичных случаях компании снижали отпускные цены на муку с целью активизации продаж, при этом корректировке подвергались лишь предложения по максимальным ценам. В Центрально-Черноземном регионе в первой декаде отчетного месяца наблюдалось снижение максимального уровня цен, что, по словам переработчиков, было обусловлено необходимостью пополнения оборотных средств, а также ускорением темпов реализации готовой продукции. При этом корректировке в основном подвергались цены на муку высшего сорта. Кроме того, по заявлениям переработчиков, цены на муку 1 сорта в ряде
фев.13
окт.13
авг.13
сен.13
июн.13
июл.13
апр.13
май.13
мар.13
фев.13
дек.12
в/с х/п европейская часть РФ в/с х/п Западно-Сибирский регион 1 с. х/п европейская часть РФ 1 с. х/п Западно-Сибирский регион
дек.12
мука мука мука мука
янв.13
окт.12
ноя.12
сен.12
авг.12
июл.12
700 0
янв.13
900 0
окт.12
110 00
ноя.12
130 00
сен.12
150 00
авг.12
170 00
случаев достигали уровня цен на муку высшего сорта. Во второй половине сентября в Центрально-Черноземном регионе отмечалась относительная ценовая стабильность. В Центральном и Волго-Вятском регионе наблюдалось снижение максимального уровня цен. Так, ряд компаний для активизации продаж планомерно снижал максимальный уровень отпускных цен на муку. При этом ввиду удорожания помольной партии некоторые многие переработчики не готовы были уступать в цене. В Западно-Сибирском регионе в сентябре отмечалось снижение цен на пшеничную муку, что было обусловлено снижением стоимости помольной партии ввиду поступления на рынок пшеницы нового урожая по более низким ценам. В отчетном месяце в европейской части России в большинстве случаев цены на ржаную муку озвучивались в установившихся ранее диапазонах. При этом в ряде случаев переработчики снижали отпускные цены для активизации продаж.
июл.12
Динамика цен на муку в России (предложение, EXW), руб/т с НДС
Уральский регион
9
| №9 (174) сентябрь 2013 Средние цены на продукты переработки зерновых (предложение, EXW), руб/т
10
11 400 11 300
9 000 9 800
8 800 9 100
4 000 4 400 32,2
4 000 4 300 32,1
Динамика цен на пшеничные отруби в России (предложение, EXW), руб/т с НДС
700 0 650 0 600 0 550 0 500 0 450 0 400 0 350 0 300 0 250 0
европейская часть РФ Западно-Сибирский регион
Уральский регион
окт.13
авг.13
сен.13
июл.13
май.13
200 0 июн.13
В Уральском и Западно-Сибирском регионах в первой половине сентября большинство мукомолов не пересматривали отпускных цен на ржаную муку. Во второй половине сентября в рассматриваемых регионах наблюдались разнонаправленные ценовые тенденции. Ряд переработчиков продолжал озвучивать цены в рамках ранее сформированных диапазонов. Вместе с тем, некоторые мукомолы для активизации продаж снижали отпускные цены на муку. В первой декаде сентября в большинстве случае цены на пшеничные отруби озвучивались переработчиками в ранее установившихся диапазонах. Начиная со второй декады сентября отмечается снижение отпускных цен на отруби, что было обусловлено снижением покупательской активности на рынке и конъюнктурой фуражной группы зерновых культур. При этом некоторые мукомолы в ряде регионов европейской части РФ отпускные цены не пересматривали.
11 800 11 700
апр.13
4 400 4 400 33,4
11 900 11 900
мар.13
Центрально-Черноземный Южный Курс USD/RUR
11 900 11 900
янв.13
9 000 9 800
04.10.2013
фев.13
Центрально-Черноземный Южный
27.09.2013
дек.12
11 800 11 700
окт.12
Центрально-Черноземный Южный
ноя.12
11 900 11 900
сен.12
Центрально-Черноземный Южный
13.09.2013 20.09.2013 Мука в/с 11 900 11 900 11 900 11 900 Мука М55-23 11 800 11 800 11 700 11 700 Мука ржаная 9 000 9 000 9 800 9 800 Отруби пшеничные 4 400 4 100 4 400 4 400 32,7 31,6
авг.12
06.09.2013
июл.12
Регион
тема
№9 (174) сентябрь 2013 |
Речной транспорт Украины: преимущества, проблемы и перспективы
На сегодняшний день перед Украиной стоит весьма непростая задача: экспортировать рекордный объем зерновых — около 30 млн. тонн. Но многие участники рынка обеспокоены состоянием зерновой логистики Украины, из-за чего реализовать столь амбициозные планы вряд ли удастся. В связи с этим эксперты и участники рынка зерна совместно с украинским правительством ищут пути повышения эффективности зерновой логистики. Один из них — модернизация речной инфраструктуры, потенциал которой достаточно велик.
О преимуществах О том, насколько целесообразно восстанавливать судоходство на реке Днепр, можно рассуждать долго. Однако чтобы отбросить все сомнения о необходимости реализации проекта по восстановлению и модернизации речной инфраструктуры стоит обратить внимание на то, что Днепр протекает через восемь областей Украины – Киевскую, Черниговскую, Черкасскую, Полтавскую, Кировоградскую, Днепропетровскую, Запорожскую и Херсонскую. С большей части территории семи областей, которые в 2012 г. собрали 39% от валового сбора зерновых и зернобобовых, было бы целесообразно отправлять экспортные партии насыпных сельскохозяйственных грузов в морские порты по реке. При этом расстояние от мест уборки и хранения должно составлять не более 150 км. Фактически, если будет достаточно отгрузочных терминалов, проведены дноуглубительные работы и модернизированы шлюза, то в потенциале грузооборот зерновых грузов по Днепру увеличится до 7 млн. тонн. При этом данный объем является наиболее рациональным и рентабельным, поскольку транспортировать зерно выгодно только с тех элеваторов, которые находятся на расстоянии не более 250 км от Днепра. Однако даже 7 млн. тонн зерновых — это весьма весомый объем. Это почти треть от планируемого в текущем сезоне объема экспорта зерновых грузов. Согласно расчетам Министерства инфраструктуры Украины, на сегодняшний день внутренний водный транспорт обеспечивает самую низкую себестоимость грузовых перевозок в пересчете на 1 условную тонну груза, имея при этом наименьшее влияние на экологию. При этом показатель энергоэффективности в 10 раз превышает автомобильные перевозки и в 5 раз — железнодорожные. На 5 л условного топлива 1 тонну груза можно перевезти речным транспортом на 500 км, железной дорогой — на 333 км, автомобильным транспортом — на 100 км. 70
66 60
60
Что касается стоимости перевозки грузов речным транспортом, то на сегодняшний день, по мнению как экспертов зернового рынка, так и специалистов Мининфраструктуры Украины, она ниже стоимости перевозки железнодорожным или автотранспортом. Если говорить цифрами, то стоимость перевозки зерновых грузов железнодорожным транспортом на текущий момент составляет 80-200 грн/т, автотранспортом — 100-215 грн/т, речным транспортом — 120-140 грн/т. Как видим, речной транспорт может стать прекрасной альтернативой автомобильным и железнодорожным перевозкам зерна.
О проблемах Однако развитие речного транспорта сдерживается рядом проблем, основные из которых: • отсутствие законодательного урегулирования деятельности внутреннего водного транспорта; • значительный физический износ (около 80%) объектов внутреннего водного транспорта; • относительно перевозки зерновых недостаточное количество современных зерновых элеваторов и отгрузочных терминалов на воде (суммарная мощность перевалки на сегодняшний день составляет 2,7 млн. тонн/год); • недостаточный объем финансирования затрат на содержание гидротехнических сооружений (причалов) в портах, судоходных гидротехнических сооружений (шлюзов) и судового хода в надлежащем состоянии (за 2009-2012 гг. уровень финансирования эксплуатационной деятельности судоходных шлюзов составлял в среднем 35% от суммы необходимых расходов, из которых 75% обеспечивалось средствами госбюджета и 25% - платой за шлюзование); • наличие участков с ограничивающими глубинами, которые уменьшают конкурентоспособность водного маршрута перевозки.
Млн. тонн
50
О перспективах
41
40
30
25 20
20
13
10
0 Перевозки
8
8 7
10
15 12 13 14 11 5 7
6
4
1990 1991 1992 1993 1994 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 66
60
41
25
20
13
8
7
8
10
12
13
14
15
11
5
Рис. Объем перевозок грузов речным транспортом Украины
www.hipzmag.com
7
6
4
В развитии речной инфраструктуры заинтересованы как государство, так и бизнес, поэтому решать проблемы необходимо сообща. Так, на сегодняшний день в Мининфраструктуры рассматривается проект, разработанный специалистами ООО «СП «Нибулон», по дноуглубительным работам на Днепре. Инвестиционный проект компании «Нибулон» направлен на возрождение и развитие инфраструктуры аграрного рынка, транспортной отрасли. Основными со-
11
| №9 (174) сентябрь 2013 Кроме того, после проведения дноуглубительных работ откроются новые возможности для контейнерных перевозок водой, что, по мнению специалистов «Нибулона», позволит не только разгрузить автодороги, но и нарастить объем транзитных перевозок грузов из Беларуси в бассейн Черного моря.
ставляющими проекта являются: строительство грузового флота, строительство транспортной инфраструктуры для хранения и перегрузки зерна (элеваторов и перегрузочных терминалов), дноуглубление лимитирующих участков водных путей, реконструкция шлюзов.
Одна из технологических составляющих данного проекта – разработка гранитных перекатов на лимитирующих участках Днепра. Это должно создать безопасные условия для перевозки грузов судоходной частью Днепра с гарантированной глубиной 3,65 м даже при наиболее неблагоприятных погодных условиях, что существенно увеличит эффективность и безопасность использования внутреннего водного транспорта для перевозок минерального сырья, генеральных грузов, продукции металлургического производства, агропромышленного комплекса и других отраслей.
При этом в «Нибулоне» отмечают, что реализация проекта позволит компании перевозить грузов на 0,5-1,5 млн. тонн больше. Дноуглубление даст возможность активно работать Кременчугскому, Черкасскому, Киевскому речным портам и позволит обеспечить безопасное прохождение по Днепру судов водоизмещением до 5 тыс. тонн на гарантированной глубине до 3,65 м от Херсона до Киева и в Беларусь. Только компания «Нибулон» готова ежегодно перевозить до 3 млн. тонн зерна, освободив автомагистрали от перевозок значительных объемов навалочных грузов.
12
Однако реализацию данного проекта можно назвать первым и фундаментальным этапом возрождения грузоперевозок по Днепру. После проведения дноуглубительных работ многим компаниям, которые заинтересованы в транспортировке зерна по реке, предстоит задуматься о том, где будет осуществляться перевалка и чем будет перевезено зерно. Что касается терминалов, то уже сегодня крупные компаниитрейдеры включают в стратегию развития бизнеса строительство речных терминалов. Все тот же «Нибулон», который на сегодняшний день речным транспортом перевозит около 1 млн. тонн зерна, планирует, кроме 3 элеваторов и погрузочных комплексов, строительство еще 5 речных перегрузочных терминалов. Согласно планам компании, они будут находиться в пгт Нововоронцовка (Херсонская обл.), с. Стайки (Киевская обл.), с. Шостаково и с. Бугское (Николаевская обл.), с. Беленькое (Запорожская обл.). Однако компания пока не уточнила, какими будут мощности данных предприятий. Кроме того, 3 октября в Светловодске (Кировоградская обл.) состоялось открытие речного терминала ГК «УкрАгроКом» и «Гермес-Трейдинг», мощности которого по единовременному хранению составляют 94 тыс. тонн, по отгрузке зерновых на речной транспорт — до 5000 т/сут., по перевалке на железнодорожный транспорт — 4000 т/сут., по приему зерновых с автотранспорта — до 5000 т/сут., с железнодорожного транспорта — 4000 т/сут. Президент Украины Виктор Янукович, присутствовавший на церемонии открытия Светловодского терминала, отметил, что речной транспорт является мощной составляющей транспортной инфраструктуры. При этом глава государства подчеркнул, что не стоит останавливаться на достигнутом, поскольку в Украине есть много рек, на которых можно было бы восстанавливать и развивать судоходство. В свою очередь, директор компании «Гермес-
тема
№9 (174) сентябрь 2013 |
Трейдинг» Юрий Скичко отметил, что есть ряд проблем, которые требуют решения в ближайшее время. В частности, он обратился к В.Януковичу с просьбой поспособствовать проведению работ по углублению перекатов на Днепре в районе Днепродзержинска (Днепропетровская обл.). Если говорить о том, чем же транспортировать зерно по реке, то есть о флоте, то ситуация здесь также весьма проблематична, поскольку состояние речного флота неудовлетворительное, если не сказать плачевное. Так, на сегодняшний день в Украине насчитывается 31 единица речного транспорта для перевозки зерна общей грузоподъемностью 92,1 тыс. тонн. При этом в собственности Укрречфлота находится 1 единица, компании «Юнигрейн» - 2 единицы, а владельцем оставшихся 28 единиц речного флота для перевозки зерна является компания «Нибулон». Однако в ближайшем будущем у «Нибулона» может появиться конкурент. Ю. Скичко заявил о намерении ГК «УкрАгроКом» и «Гермес-Трейдинг» начать строительство своего флота, что обеспечит бесперебойную работу Светловодского терминала, а также позволит нарастить объемы экспорта зерновых грузов. Однако не все даже самые крупные компании могут себе позволить иметь флот, поэтому с учетом того, что из госбюджета в ближайшее время вряд ли будут выделены средства на строительство или приобретение речного транспорта, возможно, весьма эффективным в данной ситуации могло бы стать государственно-частное партнерство или сотрудничество компаний на условиях концессии. В любом случае уже сегодня крупные компании заинтересованы в возрождении речных грузоперевозок по Днепру, а в будущем, возможно, появятся проекты по возрождению судоходства на других крупных реках Украины, что будет способствовать снижению объемов перевозок зерновых грузов автомобильным и железнодорожным транспортом.
Комментарии Алексей Геращенко, начальник отдела координации перевозок морским и речным транспортом Министерства инфраструктуры Украины: - Для того чтобы максимально эффективно раскрыть всю проблематику и использовать все конкурентные преимущества речного транспорта и соответственно увеличить объемы перевозок зерна по реке, необходимо в первую очередь иметь четкий план действий и определить на государственном уровне конкретные стратегические цели и задачи в краткосрочной и среднесрочной перспективе. Именно с этой целью специалистами департамента политики в области морского и речного транспорта Мининфраструктуры разработан проект госпрограммы развития внутреннего водного транспорта на 2014-2020 гг. В документе заложен комплексный подход к развитию рынка внутреннего водного транспорта, который предусматривает работу над созданием качественной нормативной базы в этой области, а также затрагивает вопросы обеспечения безопасности судоходства, обновление и модернизацию технического, грузового и пассажирского флота, содержание в надлежащем состоянии и раз-
www.hipzmag.com
витие речной инфраструктуры, а также усовершенствование системы подготовки, переподготовки и повышения квалификации членов экипажей судов. Кроме того, в 2012 г. Мининфраструктуры создало рабочую группу, которая занимается разработкой мер по развитию речных перевозок. В частности, группа готовит предложения по совершенствованию законодательства в области улучшения работы внутреннего водного транспорта. На сегодняшний день разрабатывается проект закона «О внутреннем водном транспорте», который в полном объеме должен урегулировать вопросы, связанные с деятельностью внутреннего водного транспорта, такие как использование внутреннего водного транспорта под грузовые и пассажирские перевозки, земельные и имущественные отношения, содержание в надлежащем состоянии судового хода и гидротехнических сооружений, контроль и надзор за безопасностью судоходства, инфраструктурные проекты и их реализация и т.д. Артем Скоробогатов, ассоциированный партнер Международной юридической службы Interlegal: - Мне кажется, что одна из проблем заключается в том, что бизнес просит государство посчитать, сколько бизнесу нужно денег, вложений и т.д. А государство считает, чертит графики, говорит, что в этом сезоне мы не успели. Все должно происходить наоборот. Это бизнес должен рассказать государству, сколько он и государство потеряли в этом сезоне из-за того, что Днепр несудоходен, из-за того, что не успели реализовать тот или иной проект. Вот тогда государство вынуждено будет с этим считаться и в следующем году успеть. Родион Рыбчинский, руководитель службы бизнес-проектов ИА «АПКИнформ»: - Государство в лице правительств с 2005 года упустило реальный момент, когда нужно было разработать действенную дорожную карту изменений инфраструктуры, в частности речной, благодаря чему можно было бы в течение 5-6 лет добиться какого-то позитивного сдвига. Причем те варианты, которые предлагаются на сегодняшний день, не требуют только государственных денег. Если говорить о реке, то нужно создавать сеть экспортных элеваторов с высокой интенсивностью обработки зерновых грузов и низкой себестоимостью. Это те элеваторы, которые делают «Гермес-Трейдинг», «Нибулон» и другие компании, деятельность которых направлена именно на экспорт. Такие элеваторы находятся в зонах наибольшего производства зерна и очень хорошо расположены с точки зрения дальнейшей логистики в сторону портов. Либо это на
13
| №9 (174) сентябрь 2013 реке, либо на хорошей железнодорожной или автомобильной развязке. Эти элеваторы также должны обязательно обеспечивать первичное и конечное качество зерна.
Юрий Скичко, директор компании «ГермесТрейдинг»:
Андрей Волик, заместитель генерального директора ООО «СП «Нибулон» по безопасности судоходства:
- Чтобы восстановить судоходство по Днепру, в первую очередь необходимо провести дноуглубительные работы, в частности, на перекатах в районе Днепродзержинска (Днепропетровская обл.). На сегодняшний день мы рассматриваем возможность присоединения к проекту компании «Нибулон» по дноуглубительным работам, поскольку это позволит в дальнейшем развивать речную инфраструктуру Украины. В целом, развитие речного судоходства будет зависеть от эффективности государственно-частного партнерства. Также в планах ГК «УкрАгроКом» и «Гермес-Трейдинг» строительство речного флота, поскольку это обеспечит работу Светловодского терминала. Сейчас наша задача — убедить партнеров и инвесторов в перспективности данного проекта.
- Президентом Украины и премьер-министром Украины одобрены наши инициативы по возрождению Днепра и Южного Буга как основных судоходных транспортных артерий, соответствующие правительственные поручения даны Мининфраструктуры и Госинвестпроекту. Проект поддержан руководством Киевской, Полтавской, Запорожской, Херсонской, а также Николаевской облгосадминистраций. Сейчас мы ожидаем, что Миниинфраструктуры обеспечит тщательную проработку наших предложений и организует созыв соответствующих совещаний с участием Министерства экологии и природных ресурсов Украины, Государственной экологической инспекции Украины, Государственной службы геологии и недр Украины, Государственного агентства водных ресурсов Украины и т.д. по поводу согласования проектной документации на выполнение вышеуказанных работ на Днепре.
Алина Стежка, журналист ИА «АПК-Информ
Экспорт зерновых через порты Украины: из чего складываются и сколько стоят простои в портах?
Экспорт зерновых культур из Украины не только несет определяющую функцию в наполнении государственного бюджета сегодня, но и на фоне спада многих статей дохода имеет отчетливую тенденцию роста. Соответственно, любые преграды на пути этого потока причиняют весьма значительный вред не только участникам отношений, но и государству Украина в целом. В данной статье мы попытались взглянуть на известные сложности в сфере экспорта зерновых со стороны транспортного экспедитора, который находится в самом центре отношений по перевалке зерновых грузов через морской порт. Надо понимать, что необычайно длительные и специфические для мировой практики процедуры контроля и связанные с ними материальные затраты вызывают справедливое недоумение и возмущение как у морских перевозчиков, так и у трейдеров. Естественно, что в итоге перевозчики неминуемо стремятся переложить свои расходы на фрахтователей, трейдеры – на продавцов/производителей. А эмоции выплеснуть на своих представителей – экспедиторов и агентов в портах.
Карантинный и фитосанитарный контроль Как известно, качество зерна контролируется в Украине Государственной инспекцией сельского хозяйства Украины (ГИСХ) и Государственной ветеринарной и фитосанитарной службой Украины (карантин растений). Контроль качества зерновых осуществляется при отгрузках авто- и/или ж/д транспортом на внутренних элеваторах/хозяйствах и повторно после отгрузки на судно, тем самым качество товара контролируется дважды. Обращаем внимание на тот факт, что с 2011 года образцы, необходимые для определения фитосанитарного состояния груза, отбираются не в течение погрузки судна, а после ее окончания. После отбора данных образцов, согласно действующему
14
законодательству, фитосанитарная служба вправе проводить лабораторный анализ в течение 3 дней с момента предоставления образцов. Учитывая, что этот срок не зависит от нагрузки лабораторий, данный факт зачастую ведет к простою судов. Впоследствии ситуация ухудшается тем, что, согласно своду правил и обычаев любого из портов, а также правилам частных портовых перевалочных терминалов, подчиняющихся тем же портовым обычаям в части грузовой обработки судов, стоянка судов у причалов без проведения погрузо-разгрузочных работ запрещена. В результате экспедиторы, являясь агентами данных судов, вынуждены организовывать выход судов на рейд в ожидании результатов лабораторных исследований. Ниже приведены примеры стоимости простоя судна в сутки по тайм-чартерной ставке, актуальной на 4.09.2013, в зависимости от дедвейта, направления и рода груза (табл.).
тема
№9 (174) сентябрь 2013 |
Тайм-чартерная ставка фрахта в зависимости от дедвейта, направления и рода груза
№ 1. 2. 3.
T/C ставка / USD в сутки 25-40 HANDY 10 000 50-60 SUPRA MAX 18 000 DWT / тыс. тонн
70-80 PANAMAX
11 000
Направление
Груз
Египет Япония Саудовская Аравия
Кукуруза Кукуруза Ячмень
Из данной таблицы отчетливо видно, что 3-дневный простой судна типа PANAMAX обходится его фрахтователю в 33 тыс. USD, простой HANDY – 30 тыс. USD. Указанные судовые партии и являются «рабочими» на рынке зерна. Факт вынужденного простоя для достаточно несложного и непродолжительного исследования вызывает недоумение фрахтователей, которые являются отправителями либо получателями груза в зависимости от условий поставки товара. При этом на данном этапе временные и финансовые расходы не заканчиваются, так как на судах, отшвартованных на рейд и находящихся в состоянии ожидания результатов лабораторных анализов, необходимо провести следующие процедуры: 1. Доставку грузовых документов на подпись капитану и доставку представителей фумигационной компании для проведения фумигации на рейде. Такая поездка на рейд предусматривает доставку на судно, возвращение обратно с использованием рейдовых катеров либо буксиров, выделенных портом, при условии полной почасовой оплаты плавсредств по факту затраченного времени. 2. Доставку властей на борт судна для проведения формальностей, связанных с выходом судна в рейс, с последующей доставкой властей обратно. Исходя из вышеуказанного, становится очевидно, что 3-дневная проверка образцов груза влечет не только затраты по простою судов, но и дополнительные затраты по оформлению судов на рейде, а также замедление экспортных операций в целом. Также важно понимать, что в большинстве случаев судовая партия формируется внутри силосов портовых перевалочных комплексов перед погрузкой на судно, и было бы неплохо организовать процесс отбора образцов до погрузки на судно или в течение погрузки, как это и происходило до 2011 года, ведь по статистике производство зерна в Украине наращивается с каждым годом, в то время как сам процесс экспорта бюрократически и часто необоснованно усложняется. При этом погода и загрузка порта не всегда позволяют организовать эти операции немедленно, соответственно, размер связанных с этим расходов может быть достаточно непредсказуем.
Контроль безопасности зерновых грузов Наряду со стандартными показателями качества, согласно Государственному стандарту Украины (ГОСТу), контролируются также показатели безопасности, такие как: ГМО, микротоксины, тяжелые металлы, пестициды и пр. Интересно, что Государственная инспекция сельского хозяйства (ГИСХ), на которую возложен контроль данных показателей, не оснащена соответствующими оборудованными лабораториями. Проведение соответствующих исследований грузоотправитель обеспечивает самостоятельно, через своего экспедитора.
www.hipzmag.com
Говоря об оптимизации процесса и сокращении ряда формальностей, препятствующих оперативному оформлению экспорта, стоит отметить, что имеет место дублирование деятельности контролирующих служб. Например, при контроле показателей безопасности как ГИСХ, так и Служба карантина растений проводят радиологические исследования на наличие примесей и тяжелых металлов, которые вполне можно было бы синхронизировать.
ГОСТ vs ISO: бессмысленное противостояние Относительно положительных тенденций следует отметить возможность отмены в скором будущем необходимости получения сертификатов качества, причем как при внутренних перевозках, так и при экспорте. Сертификаты качества, которые сегодня являются обязательным требованием украинского законодательства, не востребованы иностранными покупателями, так как качество товара в любых торговых контрактах регламентируется ISO, а не ГОСТом. Зачастую сертификаты качества, для организации изготовления которых государство за бюджетные средства поддерживает немалую инфраструктуру, а бизнес несет расходы, просто… выбрасываются в мусор. Суть в том, что при заключении экспортных валютных контрактов между отправителем и покупателем показатели качества товара обычно регламентируются ISO. Данные стандарты классификации качества зерновых грузов являются общепринятыми за рубежом и одобрены Международной ассоциацией торговли зерном и кормами GAFTA. К примеру, пшеницу иностранные покупатели разделяют на три группы: HI PRO с высоким содержанием протеина (обычно это 12,5), Milling Wheat со средним содержанием протеина (около 11,5) и Feed Wheat (фуражная группа). Соответственно, квалифицирующий показатель один – протеин. В то же время, в Украине классификация зерновых производится в соответствии с ГОСТом, который предусматривает 6 классов, разница между которыми определяется по 10 основным показателям. Проблема в том, что для «перевода» партии пшеницы из одного класса в другой достаточно изменения лишь одного из 10 показателей! Это приводит к случаям, когда при смешении, к примеру, 4 и 3 классов, хранящихся раздельно в разных силосах портовых элеваторов, при отгрузке на судно и проведении лабораторных анализов один или несколько показателей отгруженного груза повышаются до 2 класса. Получается, что отправитель, покупая товар на внутренних элеваторах как 4 и 3 класс и организовывая перевозку его до портового перевалочного терминала, уже после отгрузки на судно и в момент таможенного оформления может получить 2 класс ГОСТа. Учитывая, что изначально в предварительной таможенной декларации класс был заявлен в соответствии с фактически приобретенным товаром, таможенные органы пытаются трактовать несоответствие как попытку намеренного искажения декларантом сведений о товаре. А это влечет риски применения существенных санкций – конфискации груза и наложения штрафа в размере 100% его стоимости. Подобные попытки уже предпринимались таможней ранее и до изменения нормативных требований, которые позволят исключить указание класса зерна в таможенных декларациях и заменить их контрактными критериями, риски и поводы для коррупции сохраняются. К сожалению, несмотря на то, что за последнее время было
15
| №9 (174) сентябрь 2013 сделано многое для унификации украинских и международных стандартов (например, изменения в методах определения клейковины в пшенице и количества битых зерен в кукурузе), разбивка по классам сохраняется. И ведь проблема не в том, что бизнесу не нравится государственный контроль, любой бизнес готов к правилам игры. Но они должны быть рациональны, прозрачны и понятны и одинаковы для всех игроков. Контроль же за соответствием критериев зерна, которые не используются за пределами таможенной границы страны, это очередной пример «контроля ради контроля». А в результате Украина: • причиняет значительные убытки и затруднения в осуществлении бизнеса, роль которого является одной из определяющих в бюджете страны; • поддерживает дефицит инфраструктуры для единовременного хранения зерновых грузов разных классов, что бессмысленно в коммерческом отношении; • приводит к затратам значительного количества неоправданных бюджетных ресурсов (оплата труда множества работников, осуществляющих сомнительные функции); • содействует коррупциогенному фону среди большого количества должностных лиц; • снижает свою инвестиционную привлекательность на международной арене и пр. Стоит ли это того, чтобы задуматься? На наш взгляд, стоит. И стоит дорого.
© А. Скоробогатов, 2013 skorobogatov@interlegal. com.ua ассоциированный партнер Interlegal, Международная юридическая служба Украина, Киев – Одесса www.interlegal.com.ua
© B. Орел, 2013 руководитель зернового и масличного направления в агентировании и экспедировании «Одемара-Интер», Одесса
Статья основана на тезисах, высказанных в рамках круглого стола «Экспорт зерна через порты Украины», организованного 11 сентября 2013 года в Одессе компанией «АПК-Информ» и Международной юридической службой Interlegal.
Планирование движения сельхозпродукции как инструмент оптимизации логистических затрат для агрохолдингов Кучерова Я.В., президент Ассоциации аграрных перевозчиков Украины Аграрная логистика является еще пока довольно молодой функциональной сферой для украинских компаний сельскохозяйственного сектора. Однако в условиях экономической неопределенности именно логистические инструменты позволяют эффективно минимизировать прямые и косвенные затраты предприятия при инфраструктурных операциях перемещения продукции от поставщика к покупателю. Логистический процесс аграрного сектора экономики в зависимости от специфики агрохолдинга включает следующие основные функции:
16
- планирование логистичсеких товаропотоков; - анализ инфрастуктурной среды; - расчет необходимых инфраструктурных мощностей, а именно: количества единиц грузовой техники для сбора продукции, количество единиц автотранспорта для перевозки продукции «с поля на элеватор», планирование необходимой емкости элеваторов, прогнозирование и расчет необходимого количества транспорта для перевозки «с элеватора в порт» и/или в место назначения; - контроль за выполнением плановых логистических операций. Таким образом, учитывая характер и сезонность аграрного бизнеса, часть работ, по сути, носят планово-консалтинговый, а также инспектирующий характер. Возникает вопрос – кто должен обеспечивать выполнение аналитической работы перед сезоном активных уборочных сельскохозяйственных работ в
тема
№9 (174) сентябрь 2013 | вать до начала сезона, так как проблема контроля перегрузов существует из года в год. И решать ее нужно комплексно совместно с заказчиками, а не за счет автоперевозчиков», - отметила Янина Кучерова. Именно для повышения эффективности экономических решений и снижения затрат на перевозку и хранение сельскохозяйственной продукции была создана Ассоциация аграрных перевозчиков Украины. Одной из приоритетных задач Ассоциации АПУ стало решение вопросов инфраструктуры рынка аграрных перевозок.
предприятиях агрохолдингов? Существуют разные решения – в одних компаниях данную функцию распределяют на бухгалтерию или планово-экономический отдел, который, исходя из отчетов предыдущего периода, с учетом роста текущего объема урожая прогнозирует необходимую логистическую инфраструктуру. Сложность заключается в том, что, не находясь в ежедневном операционном контакте с грузовыми автоперевозчиками, не видя всю картину в целом, без учета специфики частного предпринимательского менталитета национального рынка агроперевозчиков, получая итоговые отчеты от логистов, экономисту сложно предвидеть и прогнозировать необходимые инфраструктурные объемы будущих периодов. С другой стороны, отдел логистики настолько вовлечен в решение оперативных задач по организации загрузок и поиска необходимого числа перевозчиков, что просто нет возможности проводить аналитические исследования, причем по всей Украине. Проблема отсутствия единого сквозного планирования актуализировалась в середине уборочной кампании 2013 года, когда, несмотря на прогнозы специалистов в начале периода сельхозработ о достаточной численности автомобильной техники для обеспечения транспортировок «с поля до элеватора» и «с элеватора в порт», все-таки возник дефицит. И это, несмотря на то, что «в текущем году многие сельхозпроизводители отказались от выращивания сахарной свеклы, а для ее уборки требуется значительно больше автотранспорта, чем для кукурузы», прокомментировала Янина Кучерова. По мнению президента Ассоциации АПУ, главная причина нехватки автотранспортного ресурса заключается в проблеме перегрузов и увеличении пунктов весового контроля. Поэтому, несмотря на достаточную численность и соответствующую техническую подготовку к уборочному сезону, около 20% автоперевозчиков просто не выехали в рейсы, предпочитая стоять, чем работать себе в убыток. «Данную ситуацию можно было бы прогнозиро-
www.hipzmag.com
«Для снижения транспортных затрат мы используем следующие программы. Во-первых, мы предлагаем организовать совместно с агрохолдингами первые бесплатные консультации за полгода до планируемого времени вывоза сельхозпродукции. На этом этапе наши специалисты знакомятся с задачей и специфическими запросами заказчика. Учитывая многолетний опыт, мы формируем свои рекомендации насчет оптимального времени вывоза урожая и общей организации логистической цепочки, чтобы минимизировать расходы от потери урожая и простоя транспорта. Далее, за три месяца до начала основной кампании составляется план работ. На базе полученной от клиента информации специалисты Ассоциации АПУ планируют тип и количество транспортных единиц, наиболее подходящих для выполнения поставленной задачи, и резервируют их на заданный период. За один месяц до старта кампании согласовываются тарифы и условия контракта. По мере созревания урожая наши специалисты связываются с заказчиком, чтобы иметь самые свежие данные о ситуации на полях. В случае необходимости мы корректируем первоначальный план, если, к примеру, изменился ожидаемый объем урожая или время его вывоза. В назначенный срок мы организуем эффективный вывоз урожая с поля и доставку к пункту переработки, осуществляя полный контроль всех этапов и техническое сопровождение операции. Последний момент крайне важен: для бесперебойной работы транспорта мы обеспечиваем полную техническую поддержку задействованного транспорта, включая ремонтные работы и поставку запчастей. Причем в ходе осуществления перевозки на каждой точке выгрузки находится два ответственных человека: учетчик и диспетчер. Учетчик контролирует заправку и загрузку автомобилей, выписывает путевые листы и следит за накладными бумагами. Диспетчер координирует движение автомобилей и распределяет их между точками разгрузки. Исполнение всех функций контролирует начальник логистики. Благодаря такой системе контроля не возникает задержек с автотранспортом и проблем с грузом», - поделилась Янина Владимировна.
17
| №9 (174) сентябрь 2013
Агротехнології як бар'єр проти посухи Шевченко М.С., доктор сільськогосподарських наук, Шевченко О.М., кандидат сільськогосподарських наук, Інститут сільського господарства степової зони НААН Шевченко С.М., кандидат сільськогосподарських наук, Дніпропетровський державний аграрний університет
З
емлеробство степової зони знаходиться на етапі радикальних змін і пошуку оптимальних моделей розвитку, викликаних кліматичними аномаліями і становленням ринкових відносин. За багаторічними метеорологічними даними, активізація процесів потепління клімату в степовому регіоні простежується з початку 90-х років минулого століття, але з особливою інтенсивністю це проявляється останні 5 років. Так, середньорічна температура повітря за 2007-2011 рр. склала 9,8ºС, що на 1,6ºС вище за кліматичну норму (8,2ºС). Найбільше підвищення температурних показників (на 2,5ºС) спостерігається у літній період, тоді як в осінньо-зимовий – на 1,4ºС та весняний – на 1,2ºС. Підвищення температурного режиму можна простежити також за сумами ефективних (вище 5ºС) температур повітря, які накопичують посіви озимої пшениці протягом осінньої вегетації. Останніми роками вони, як правило, практично за всіх строків сівби перевищують середні багаторічні показники на 38-89ºС. Також збільшилася і тривалість осінньої вегетації озимої пшениці. В порівнянні із середніми багаторічними показниками її тривалість збільшилася в середньому на 12 діб. Особливо це помітно, починаючи з 2001 р. Показовим у цьому плані виявився температурний режим осіннього періоду 2012 р. Необхідну суму ефективних температур вище +5ºС (250-300ºС) озима пшениця набрала за жовтень і досягла фази рзвитку 3-5 пагонів, що є оптимальним для перезимівлі культури. При цьому за традиційний період із 10 вересня до 1 листопада тепловий баланс характеризувався практично подвійною нормою 560ºС. Сільськогосподарський цикл 2011-2012 рр. за збігом гідротермічних обставин є унікальним з точки зору нещадного прояву посухи на ключових етапах розвитку зернових культур. Відсутність ефективних опадів протягом 100 днів восени 2011 р. і перевищення середньомісячних температур повітря на 4,2-4,8°С за вегетацію 2012 р. стали причинами загибелі як озимих, так і ярих пізніх культур. Південна частина території України внаслідок температурного та водного дисбалансу виявилася в зоні загострення дефіциту вологи, що в цілому знизило гідротермічний коефіцієнт до 0,63-0,89 і погіршило умови для росту і розвитку сільськогосподарських культур. Північна частина, навпаки, через потепління і збереження достатньої кількості опадів розширила екологічні фактори для формування більш високих врожаїв. За такої гідротермічної ситуації рівень забезпеченості вологою виявився домінуючим над показниками родючості грунтів, оскільки розрахунки показали, що для підняття з грунту 1 кг/га діючої речовини основних елементів живлення і зосередження їх в органічній масі культур на транспірацію потрібно витратити 10 тонн води з га. Одним із фундаментальних доказів більш широкого розуміння ефективної родючості, ніж вміст гумусу і NPK, є факт зростання валових зборів при внесенні лише 70 кг/га д.р. мінеральних добрив. Прояви глибокого дефіциту вологозабезпечення сільськогосподарських культур у поєднанні зі структурними деформаціями в землеробстві зайвий раз показали, що ця галузь підпорядковується своїм фізичним і біологічним законам, яких необхідно ретельно дотримуватися за будь-яких обставин.
18
В південному Степу за зиму 2012-2013 рр. випало від 61 до 83 мм опадів, що на 21-32% менше норми. Умови для накопичення вологи в грунті були несприятливими. Тому в Херсонській області на початку весняної вегетації запаси продуктивної вологи в метровому шарі грунту практично після всіх попередників і навіть по парових площах були недостатніми і складали по парах 78-113 мм, а після непарових попередників – 54-83 мм, що становило лише 75-80 та 50-70% відповідно від середньої багаторічної норми, до того ж зосереджена вона була у верхньому (40 і 65 см) шарі грунту. У південних і східних районах Херсонської області ситуація із запасами вологи була ще гіршою: по парах продуктивної вологи в метровому шарі було лише 53-85 мм, а після непарових попередників – 35-41 мм, що навіть менше, ніж у минулому році. Незаперечною залишається аксіома про те, що врожайність всіх культур залежить від погодних умов, сівозмін, обробітку грунту, добрив і системи захисту рослин. При цьому також з’ясувалося, що ступінь впливу кожного з наведених факторів на продуктивність агроценозів може суттєво змінюватися залежно від природних факторів, родючості грунтів і потенціалу шкодочинних організмів. Проведений статистичний аналіз експериментальних польових результатів за період 1997-2012 рр., одержаних в Інституті сільського господарства степової зони, та обробка їх через математичну конструкцію з використанням багатофакторної детермінації дала можливість встановити роль у формуванні продуктивності рослин найбільш вагомих елементів технологій і гідротермічних умов.
Рис. 1. Залежність врожайності зернових культур від погодних умов і технологічних прийомів, % Наведені на рисунку дані у формі діаграми дають уявлення про амплітуду коливання врожайності залежно від гідротермічних умов, попередників, способів основного обробітку грунту, застосування добрив, контролювання бур'янів, шкідників і хвороб. Як видно, в середньому за 16 років гідротермічні умови були домінуючими за впливом на врожайність (51%) на фоні технологічних факторів, а в роки з найбільш контрасними погодними умовами (вологі 1997, 2008, 2011 рр.), посушливі (1998, 1999, 2007, 2012 рр.) коефіцієнт детермінації сягав 67%. Співпало так, що найбільш контрасними за рівнем зволоження виявилися послідовні роки 2011 і 2012, які продемонстрували вражаючу різницю врожайності кукурудзи від 3,7 до 9,6 т/га, озимої пшениці по непарових попередниках – від 2,8 до 7,3 т/га, ячменю ярого – від 1,6 до 3,8 т/га.
растениеводство
№9 (174) сентябрь 2013 |
Навіть за високої залежності врожайності зернових культур від балансу вологи та тепла регулятивна здатність систем землеробства і технологій вирощування сільськогосподарських культур залишається як фактор ефективного подолання критичних погодних параметрів. Значення таких технологічних прийомів, як захист від бур'янів, хвороб і шкідників, обробіток грунту, може суттєво зростати, оскільки у випадку, коли не проводяться взагалі при вирощуванні зернових культур їхня врожайність та ефективність решти елементів агротехнологічного комплексу зводяться до мінімуму. Можливості кожного технологічного процесу регулювати величину врожайності залежать від того, наскільки він впливає на накопичення вологи в грунті, попереджує непродуктивні втрати її через поверхневий стік і випаровування, забезпечує раціональне використання вологоресурсів посівами сільськогосподарських культур. При обмеженні вологоресурсів у Степу регулятивне значення кожного технологічного заходу одразу позначається на продуктивності агроценозів. Чорні пари за кризової ситуації, коли випадає за рік не більше 350-400 мм дощів, залишаються єдиним гарантом і резервом для одержання високих врожаїв зерна. Як правило, за вегетаційний період пари не збільшують запаси продуктивної вологи порівняно з весняними запасами, але головне, що вони забезпечують можливість одержання сходів озимих культур восени і нормальний розвиток рослин після весняного відновлення вегетації. Введення парів у сівозміни є вимушеним кроком, оскільки ризик втратити весь урожай без парового поля перевищує вірогідність одержання економічно виправданого врожаю за відсутності такого рятівного поля з точки зору акумуляції вологи в грунті. Протилежне значення для регулювання вологи в сівозміні мають пізні просапні культури з високою інтенсивністю вологоспоживання. Як у зволожені (2011 р.), так і посушливі (2012 р.) роки кукурудза та соняшник залишали після себе в грунті 0-7 мм вологи (табл. 1). Якщо за сприятливого водного режиму після кукурудзи та соняшника до настання весняно-польових робіт запаси вологи відновлювалися до 158-163 мм в 0-150 см шарі грунту, то за посушливого – лише до 82-114 м. Такі мінімальні запаси вологи не завжди гарантують одержання навіть половини врожаю, якого досягають у середньому по зоні Степу. Тому частка просапних культур у структурі посівних площ не повинна виходити за межі 40% за наявності в сівозміні парів, і 30%, коли пари як водорегулюючий фактор відсутні. Досвід Західного Казахстану переконливо доводить, що вирощувати зерно без 25-50% парових полів у сівозміні безперспективно. При кількості опадів 240-320 мм на рік урожайність озимої пшениці по чорному пару сягала в кращі роки до 40 ц/га і вище. Діапазон модифікацій знарядь основного обробітку грунту і способів механічного переміщення активного шару зараз надзвичайно широкий. При цьому значення способів основного обробітку для формувнаня продуктивності набагато глибше, ніж безпосередній вплив на величину врожайності, який проявляється у тому, що цей технологічний прийом викликає коливання врожайності в межах 4-5%.
Цей експериментальний факт свідчить про те, що полицева оранка, плоскорізний, чизельний, дисковий обробіток на різну глибину, пряма сівба створюють близькі агрофізичні умови для росту і розвитку сільськогосподарських культур. В той самий час, при нинішньому стані чорноземів зберігається тенденція до лідерства серед арсеналу знарядь обробітку грунту за полицевою оранкою, яка завдяки кращій аерації, розущільненню, мікробіологічній діяльності забезпечує врожайність на 0,5-3,5 ц/га зерна вище, ніж різні варіанти безплужного землеробства. Функції обробітку грунту сьогодні суттєво змінилися у зв'язку із повномасштабним використанням стерні та рослинних решток різних культур у формі протиерозійної перешкоди та вологовбирного засобу. За такої ситуації вологонакопичувальна роль обробітку грунту залежить не стільки від механізму обертання шару, а від терміну, коли вона проводиться: або при домінуванні випаровування, або при перевазі надходження вологи у вигляді дощів і конденсату. Виконання технлогічних регламентів, яких вимагають окремі способи обробітку грунту, в більшості випадків створює приблизно рівнозначні умови зволоження грунту і не надає якихось вирішальних переваг глибокому, мілкому, полицевому або плоскорізному обробітку чорнозему. Так, запаси продуктивної вологи в 0-150 см шарі грунту на момент проведення сівби культур 5-пільної сівозміни в середньому становили на фоні систематичної полицевої оранки 124 мм, мульчувального мілкого обробітку 132 мм і диференційованого за глибиною і способами переміщення грунту 139 мм. В даному випадку на користь диференційованого обробітку спрацював принцип перемінної плужної підошви. Останніми роками у зв'язку з підвищенням температур на всіх етапах сільськогосподарських робіт наростає напруженість фітосанітарної небезпеки. За таких умов шкідники і хвороби повністю зберігають життєздатність протягом зимового періоду, прискорюють розвиток і формують додаткові генерації, набувають ознак всеядності та потребують більш ретельного моніторингу і збільшення обсягів з хімічного захисту рослин. Переміщення високих ізотерм у північні широти спровокувало появу такого явища, як міграція шкідників південної генерації (Близький Схід), наприклад, особливо агресивна раса озимої совки або діабротика з Південної Європи на кукурудзі. Одночасно відбуваються і зворотні процеси в структурі біоценозів шкідників. Так, скорочення кормової бази для шкідливої черепашки внаслідок зменшення площ посівів злакових хлібів і розширення кукурудзи та соняшника призвело до зниження шкодочинності цієї комахи навіть за сприятливих погодних умов для його розповсюдження. Розширення посівних площ соняшнику закономірно позначилося на формуванні специфічного біологічного комплексу шкідників і хвороб. Відновився епіфітотійний розвиток несправжньої борошнистої роси, загрозливе розширення ареалу фомопсису, поява нового захворювання чорної плямистості (ембілізії), реалізація шкодочинного потенціалу за сирої погоди білої та сірої гнилей, зростання враженості вовчком. До цього слід додати збільшення останніми роками в посівах соняшнику шкодочинності довгоносиків і піщаного мідляка, польових клопів, листогризучих совок, соняшникової вогнівки (яка в попередні роки з помірним насиченням сівозміни соняшником не завдавала шкоди посівам).
Таблиця 1. Баланс вологи в агроценозах сівозміни в 0-150 см шарі грунту, мм Показник Запаси вологи навесні Запаси вологи під час сівби озимих і збирання врожаю Запаси вологи навесні Запаси вологи під час сівби озимих і збирання врожаю
www.hipzmag.com
Чорний пар Озима пшениця 2011 р. 158 192 154 59 2012 р. 114 149 121 30
Соняшник
Ячмінь ярий
Кукурудза
183 7
163 48
183 7
128 0
82 11
131 0
19
| №9 (174) сентябрь 2013 Таблиця 2. Вплив бурянів на використання грунтових ресурсів у посівах кукурудзи №
Варіант
1. 2. 3.
Контроль без гербіцидів Контроль без бур’янів Герб, 900 к.е.
4.
Герб, 900 к.е. + Таск, 64% в.г.
Доза, г/га; л/га
Забур'яненість посівів
Використання бур'янами волога, мм/ NPK, кг/га га д.р. 317 282 0 48 42,5
Врожайність, ц/га
шт./м2
г/м2
128,2 0 6,6
603 0 92
3,30
60
39
27
52,8
12,0 58,0 49,6
5.
Таск, 64% в.г.
2,5 л/га 2 л/га 250 г/га 380 г/га
11,6
160
75
68
43,6
6.
Майстер, 62 в.г. + Діален супер, 46,4% в.р.к.
80 г/га + 500 мл/га
9,9
124
66
57
47,5
7.
Герб, 900 к.е. + міжрядний обробіток
2,5 л/га
2,0
30
10,0
12
55,8
Успіх у боротьбі зі шкідниками та хворобами посівів найперше залежить від превентивних заходів, які дозволяють ліквідувати осередки небезпеки на ранніх фазах формування біоценозів шкідливих організмів. Відсутність прогнозної інформації та запізнення з хімічними обробками посівів може призвести до втрати 18-30% урожаю. На досягнутому рівні ведення землеробства найбільшу небезпеку для порушення водного балансу становлять бур'яни, які використовують значну частину запасів грунтової вологи на транспірацію. Потенційна небезпека втрати продуктивної вологи зростає внаслідок розширення посівів просапних культур (кукурудза, соняшник), які відрізняються недостатньою біологічною конкурентністю відносно бур'янів і проявом активності реалізації потенційної засміченості з високим доступом сонячної енергії в середині агроценозу. Технологічно незахищені посіви кукурудзи, тобто посіви, в яких не проводяться заходи із боротьби з бур'янами, втрачають колосальні обсяги вологи 3170 м3/га, що використовуються бур'янами на формування своєї біомаси (табл. 2). Такі непродуктивні втрати вологи становлять більше половини багаторічної норми опадів у степовій зоні. Тому комплекс заходів із боротьби з бур'янами на основі застосування гербіциду герб 2,5 л/га і проведення міжрядного обробітку забезпечує збереження від втрат 3070 м3/га продуктивної вологи і 270 кг/га д.р. азоту, фосфору і калію. З цього експериментального прикладу можна зробити незаперечний висновок про те, що контролювання забур'яненості
посівів однозначно є найбільш ефективним засобом збереження вологи для формування врожаю. Завдяки сучасній системі добрива в умовах використання у виробництві високоінтенсивних сортів сільськогосподарських культур суттєво ускладнюється. З одного боку, тут необхідно забезпечити біологічно зручний режим живлення рослин, а з іншого, підтримувати базові показники родючості. Про те, що між обсягами застосування добрив і величиною врожайності існує залежність, підтверджено статистичними даними. Якщо на піку внесення мінеральних добрив у 1986-1990 рр. – 145 кг/га д.р. середньрічне виробництво зерна становило 49 млн. тонн, то за період 1996-2000 рр. при внесенні 30 кг/га д.р. продуктивність зернового поля знизилася до 27 млн. тонн. Ефективінсть застосування мінеральних добрив значною мірою залежить від фізіологічної доступності грунтових розчинів азоту, фосфору і калію. За сприятливих умов зволоження 460-500 мм річних опадів приріст урожайності озимої пшениці від внесення N60P60K40 по непарових попередниках сягав 7,6 ц/га, а коли кількість опадів за рік знижується до 370-420 мм, врожайність зерна зростає лише на 4,5 ц/га. Таким чином, агрономічно виважені вологозберігаючі способи основного обробітку грунту, раціональна структура посівних площ, застосування пестицидів і мінеральних добрив створюють перспективи додаткового залучення 800-1300 м3/га вологи у фізіологічний кругообіг води сільськогосподарськими культурам і здатні забезпечити зростання врожайності зерна на 10-25 ц/га.
УДК 631.3
Електропровідні властивості ґрунту у системі точного землеробства
Броварець О.О., кандидат технічних наук, Косяк А.С., студент, Національний університет біоресурсів і природокористування України Електропровідні властивості ґрунту є характерною ознакою варіабельності параметрів ґрунтового середовища. Точне землеробство, електропровідні властивості, ґрунт. Электропроводящие свойства почвы является характерным признаком вариабельности параметров почвенной среды. Точное земледелие, электропроводящие свойства, почва. Conductive properties of soil variability is the hallmark of the parameters of the soil environment. Precision Agriculture, electrical properties, soil.
Постановка проблеми Починаючи з 90-х років XX ст., у розвинутих країнах світу (США, Канаді, Великій Британії, Німеччині, Австралії, Японії, Данії та ін.) розпочато широкомасштабне дослідження із розробки і
20
впровадження в сільське господарство технологій точного землеробства (Precision Agriculture). Д. Стаффорд, Д. Річард, Т. Лад (1996 р.) досліджували процеси місцевизначеного внесення пестицидів, Н. Андерсон та Л. Річенбергер (США, 1998 р.) вивчали можливість проведення місцевизначеної сівби зернових культур.
растениеводство У Європі дослідженням процесів збору, реєстрації та аналізу польових даних велику увагу приділяють такі вчені, як С. Блекмор (Данія, 1997 р.), П. Юршик і М. Деммел (Німеччина, 1998 р.) та ін. Вагомий внесок у розвиток технологій точного землеробства в Україні внесли вчені Д.Г. Войтюк, Л.В. Аніскевич, В.І. Кравчук, В.В. Адамчук, В.Г. Мироненко, Г.Л. Баранов, Л.В. Погорілий, Г.Р. Гаврилюк, С.М. Коваль та ін. Ними визначено доцільність та обґрунтовано необхідність використання технологій точного землеробства в сільськогосподарському виробництві. Одним із найважливіших елементів застосування технологій точного землеробства (ТЗ) є збір та реєстрація місцевизначеної інформації (агробіологічної та фітосанітарної) про стан сільськогосподарських угідь. Існуючі технології моніторингу базуються на застосуванні різних способів і засобів збору місцевизначеної інформації і відповідного спеціалізованого обладнання[3].
Основна частина Науковий та технічний прогрес дозволяє сьогодні широко застосовувати в землеробстві сучасні технології під час планування та виконання агротехнологічних процесів. На сьогоднішній день як в Україні, так і в цілому світі використовуються новітні технології, такі як системи глобального позиціонування GPS, RTK станції, системи автоматичного водіння, аерофотознімки і знімки з супутників, а також спеціальні програми для агроменеджменту на базі геоінформаційних систем (ГІС). Зібрані дані використовуються для точнішої оцінки оптимуму густини висіву, розрахунку норм внесення добрив і засобів захисту рослин (ЗЗР), точнішого прогнозу врожайності і фінансового планування і таким чином підносять сільське господарство на новий рівень. Система точного землеробства зародилася в США близько 25 років тому після того, як уряд дозволив використовувати геовизначену інформацію з 24 військових супутників (супутники були спроектовані і виготовлені фірмою Rockwell) у цивільних
№9 (174) сентябрь 2013 | цілях. Для цивільного користувача відкривався доступ до Глобальної системи позиціонування – ГСП. Клієнт такої системи має можливість встановити зв’язок з супутником і отримати інформацію з географічних координат свого місцезнаходження, швидкості переміщення, точного часу тощо [2]. Основним завданням СТЗ є : 1. Зменшення витрат на вирощування с/г культур 2. Збільшення вмісту і поліпшення балансу органічної речовини та вологи в ґрунті, збереження структури ґрунту, зменшення загроз ерозії. 3. Зменшення кількості технологічних операцій під час вирощування с/г культур. 4. Зменшення робочого часу, створення можливостей для людей займатися іншими також важливими справами [1]. Спираючись на ці завдання, багато зарубіжних фірм, такі як Graet Plains, Lemken, Claas, Casey, Massey, John Deere, виготовляють спеціальну техніку і допоміжне обладнання, які чітко відповідають технології No-till. Фірми Graet Plains, Lemken є найбільш розвиненими в Європі з виготовлення сільськогосподарської техніки для обробітку грунту, посіву та захисту рослин. Саме їхня продукція є дуже високоякісною, функціональною із зручним та привабливим дизайном. Важливий внесок у розвиток точного землеробства робить компанія John Deere. З моменту свого заснування в 1837 році компанія зазнала безліч змін в комерційній діяльності. Вироблена продукція та послуги також зазнали змін. А зміни завжди сприяють новим можливостям для розвитку, і компанія John Deere завжди готова до них. І дотепер вона продовжує створювати рішення для тих, хто працює на землі: фермерів, підрядників, землевласників, будівельників. Компанія ніколи не переступала і не забувала головні цінності її засновника: чесність, якість та інноваційність. Ці цінності визначають стиль її роботи, пропоновані нею якість і неперевершений рівень обслуговування. А далі про деякі важливі системи точного землеробства AMS та їхня коротка характеристика:
Система RTK John Deere Система RTK використовується для картування та автоматичної навігації. Ця система працює на основі супутникових сигналів системи глобального позиціонування (GPS), при цьому базова станція передає на машину коректування в режимі реального часу, що забезпечує точність до сантиметра. Система RTK складається з наземної станції, яка розміщена в полі неподалік і передає коректування на приймач StarFire 3000 на машині, що приймає сигнал RTK. Базова станція отримує інформацію від групи супутників GPS та вираховує місце знаходження.
www.hipzmag.com
21
| №9 (174) сентябрь 2013 Приймач StarFire 3000 отримує супутникові сигнали від системи глобального позиціонування (GPS), а також може використовувати сигнали системи ГЛОНАСС (російська супутникова система, подібна системі GPS), що дозволяє підтримувати працездатність навігаційної системи навіть в затемнених умовах або при виникненні інших непередбачених ситуацій. Більше того, приймач здатний працювати із супутниками, які знаходяться на рівні 5 градусів над горизонтом. Завдяки підвищеній доступності сигналів приймач StarFire 3000 визначає місце розташування більш точно.
Системи водіння John Deere Компанія John Deere пропонує 2 системи водіння – систему паралельного водіння Paralel Tracking та систему автоматичного водіння AutoTrac. Обидві системи працюють з різними типами сигналів (безкоштовний сигнал SF1 з точність ±30 см та платні сигнали SF2 – точність ±10 см, та RTK - точність ±3 см). Більш ефективним та продуктивним є використання системи AutoTrac. Система працює в автоматичному режимі. Оператор береться за кермо тільки при розворотах в кінці гону або об’їзді перешкод. За допомогою саме цих та багатьох інших систем обробляти ґрунт стало набагато легше. Прийшов час поговорити, що ж таке ґрунт і в чому його основна цінність, і чому всі люди прагнуть знайти новий спосіб обробітку ґрунту, більш раціональніший, а не користуватися тими знаннями і вмінням, які були 50 або 100 років тому. Ґрунт (від нім. Grund – земля, основа) — самостійне природноісторичне органо-мінеральне тіло, що виникло у поверхневому шарі літосфери Землі в результаті тривалого впливу біотичних, абіотичних і антропогенних факторів, має специфічні генетикоморфологічні ознаки і властивості, що створюють для росту і розвитку рослин відповідні умови. У його складі беруть участь як мінеральні, так і органічні речовини, у тому числі велика група специфічних сполук — ґрунтовий гумус. Невід'ємну частину ґрунту — його живу фазу — складають живі організми: кореневі системи рослин, тварини різного розміру, що живуть у ґрунті, величезна різноманітність мікроорганізмів. Основним найважливішим показником ґрунту є його родючість, яка залежить від п’яти факторів: клімат, рельєф, материнська порода, організми і час. Отже, родючість — це здатність ґрунту задовольняти потреби рослин у елементах живлення, волозі, повітрі, а також забезпечувати умови їхньої нормальної життєдіяльності для створення ними відповідної біомаси (врожаю). Але з кожним
роком задовольняти ці потреби самотужки ґрунту не вдається, тому що культурні рослини дуже виснажують його(найбільше кукурудза, соняшник, цукровий буряк), а рослинні рештки, які ворюються в ґрунт, неспроможні дати всі необхідні макро- та мікроелементи. Тому вчені створили штучні форми мінеральних добрив, які на даний час є доступними для кожної людини, але ринкові ціни на них дуже високі. Щоб чітко дізнатися, які добрива і яку їхню кількість потрібно вносити для відновлення балансу послабленого ґрунту, потрібно зразок ґрунту віднести до лабораторії, де буде проведено відповідні аналізи. Але вся точність аналізу в тому, що зразки ґрунту потрібно відібрати майже з усього поля, щоб знати, на яку ділянку їх потрібно вносити більше, а на яку менше, що призводить до економії коштів. Тому для більш ефективного лабораторного агрохімічного аналізу у виробництво впроваджено технологію обстеження ґрунтів, яка базується на використанні даних електричної провідності ґрунту і рельєфу поля. В країнах з розвинутим аграрним виробництвом за проведення ґрунтових обстежень та моніторингів у сучасному рослинництві широко використовується це технологія. В Північній Америці і Європі є ряд компаній-виробників відповідного обладнання. Використання карт ЕС ґрунту скорочує затрати на обстеження, і дає більш об’єктивну інформацію про зміну ґрунтових властивостей у просторі, в порівняні з обстеженнями, використаними лише на основі звичайних методів. Електропровідність ґрунту – це здатність складових часток ґрунту проводити електричний струм обернено до питомого електричного опору, і виражається в одиницях мілісіменс на метр (мСм/м). Електропровідність об'єднує багато властивостей ґрунту, що впливають на врожайності сільськогосподарських культур. До них належать вміст ґрунтової вологи, гранулометричний склад ґрунту, ЄКО, засоленість, вміст обмінних катіонів кальцію (Ca) і магнію (Mg) та ін. Електропровідність ґрунту не дозволяє безпосередньо виміряти вміст поживних речовин, але показує варіативність важливих характеристик, таких як структура ґрунту і вміст обмінних катіонів. Ця варіативність занадто важлива, щоб її ігнорувати, і повинна враховуватися при відборі проб. Для картографування ґрунту в господарстві «ДружбаНова» використовується позашляховик, який оснащено бортовим комп’ютером з технологією паралельного водіння, GPSприймачем, приладом ЕС Veris 3100 та причіпним агрегатом з дисками (з розміщеними в дисках електродами). При проведенні вимірювань агрегат рухається по полю із зануреними в ґрунт дисками на глибину 2-5 см, одна пара ізольованих електродів вводить електричний струм у ґрунт, інші електроди вимірюють струм, що змінюється в залежності від опору ґрунту[4].
Причіпний агрегат Veris тягнеться по полю, одна пара ізольованих електродів вводить електрострум в ґрунт, а інша пара вимірює падіння напруги, яка буде відрізнятися. Так, наприклад, глина проводить струм краще, ніж мул або пісок. Заміри електропровідності поєднуються з даними GPS і наочно відображаються у вигляді карти. Veris 3100 використовує два промені електропровідності для картографування двох глибин ґрунтів (0-30,5 см і 0-91,5 см) одночасно. Veris 3100 формує два набори карт – карту поверхневого
22
растениеводство
№9 (174) сентябрь 2013 | хвиль коливається від 0,75 до 1,5 м. Він має дві приймальні котушки, які розташовуються від передавача на відстані 1 і 0,5 м, і працюють з частотою 14600 Гц. На приладі розміщена GPS антена, яка передає сигнал на спеціальний ноутбук Allegro CX, який містить програму FarmWorks. EM-38-MK2 можна встановлювати як стаціонарно, так і закріпивши на автомобіль, для дослідження великих територій. За допомогою цього пристрою в польових умовах можна з легкістю визначити наступні показники: гранулометричний (механічний) склад ґрунту, вміст солей в ґрунті, запас гумусу і вологи [6].
Висновок
шару (30,5 см) і карту, захоплюючу кореневу зону (91,5 см). Карта верхнього шару часто використовується для вибору місць забору проб, а більш глибока карта – для визначення норми внесення добрив (особливо азотних) [5]. Отже, картування ЕС – це комплексна характеристика зміни ґрунтових умов у межах одного поля чи масиву полів. ЕС ґрунту не дозволяє визначити вміст поживних речовин безпосередньо, вона показує зміну важливих властивостей ґрунту по полю, таких як гранулометричний склад ґрунту, органічна речовина, вологість, концентрація солей у ґрунтовому розчині, показник pH тощо. Також широкого застосування здобув безконтактний сенсор електропровідності EM-38-MK2 фірми Geonics, яка була заснована в 1962 році і виявляється світовим лідером в області проектування, виробництва та обслуговування електромагнітного (ЕМ) і геофізичного обладнання. В 1980 році був створений EM-38-MK2, який забезпечує вимірювання електропровідності у вертикальній (VDP) і горизонтальній(HDP) орієнтації диполів. При максимальній ефективності приладу глибина проникання електромагнітних
Отже, електропровідні властивості ґрунту набувають великого значення у сучасному сільському господарстві. Вони допомагають визначити багато важливих властивостей ґрунту, які впливають на урожайність сільськогосподарських культур. Але, на превеликий жаль, в Україні введення систем точного землеробства відбуватиметься дуже повільно. Ввести повний цикл систем точного землеробства можуть лише провідні господарства України, які зможуть повністю оновити машино-тракторний парк, закупити нову техніку та сучасні системи моніторингу для сільськогосподарських угідь. Одними з таких господарств є «Дружба Нова» та «Сінтал-Агро», які створили GPS-карти полів, склали геоінформаційну базу господарств, виконали геодезичні роботи будь-якого рівня складності, впровадили системи GPSмоніторингу на тракторах, зернозбиральних комбайнах і вантажних автомобілях. Зарубіжними компаніями створено багато приладів, за допомогою яких можна виміряти електропровідні властивості ґрунту, але найпоширеніші і найбільш вдалі – це агрегат Veris 3100 та безконтактний сенсор ЕМ-38-MK2. Вони відрізняються один від одного і мають свої переваги та недоліки. Але, в цілому, результати досліджень обох приладів вражаючі. Завдяки створеним картам можна з легкістю визначити проблемні ділянки поля, провести необхідні заходи щодо їх усунення і цим самим підвищити врожайність сільскогосподарських культур.
Л І ТЕРАТ У РА 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Косолап М.П., Кротінов О.П. Система землеробства No-till: Навч. посібник. – К.: «Логос», 2011. – 352с. Аніскевич Л.В., Войтюк Д.Г., Броварець О.О. Методичні вказівки «Система Точного Землеробства». – К., - 2011. elibrary.nubip.edu.ua/5290/1/Brovarets.pdf. http://druzhba-nova.com/ru/index.html http://kbo-agro.com.ua www.geonics.com
Для директора, инженера, технолога, производителя оборудования - специализированный портал
www.hipzmag.com
23
| №9 (174) сентябрь 2013
Опыт создания локальных аспирационных установок
Гапонюк О.И., доктор технических наук, профессор Одесской национальной академии пищевых технологий, Гоф О.Н., начальник экологического управления ГП «Зерновая столица», г. Одесса
У
жесточение в последнее время экологических норм предопределяет не только техническое перевооружение транспортно-технических линий предприятий хранения и переработки зерна, но и их систем обеспыливания. Ввиду этого сегодня особое внимание уделяется локальным системам аспирации. Вместе с тем полноценное использование потенциала нового поколения установок ограничено отсутствием методики их проектирования. В результате этого применение локальных фильтровальных модулей не позволяет достичь заявленных показателей энергопотребления, а также норм ПДК помещений зерноперерабатывающих предприятий. Производственно-научным комплексом ОНАПТ и ГП «Зерновая столица» разработана методика выбора вида и режимов работы систем обеспыливания для типовых технологических маршрутов перемещения зерна. Ее основу составляет программа расчета интенсивности пылевыделений источников пылеобразований [1, 2]. Расчет и выбор локальных аспирационных систем предполагает следующую последовательность операций. Успех, эффективность работы локальных установок во многом зависит от правильности выбора фильтра.
Схема выбора фильтра ZEO-FW Фильтровальный шкаф
Общие рекомендации по выбору фильтров из линейки обеспыливающего оборудования, производимого ГП «Зерновая столица».
Общее описание фильтров серии FW Фильтры ZEO-FW представляют собой модульные локальные рукавные фильтры, предназначенные для очистки воздуха от различных видов пыли и устанавливаемые на участках авто- и железнодорожной разгрузки на бункерах приема.
Основополагающими положениями при выборе определенного фильтра, помимо его назначения и производительности, являются: запыленность очищаемого воздуха, его температура, характеристики пыли, способ регенерации фильтровальных элементов. Основные параметры, позволяющие определить тип необходимого фильтра, приведены в табл. 1. Также всегда необходимо учитывать условия технологического процесса, при которых будет работать фильтр.
Таблица 1. Основные параметры для определения типа фильтра Фильтр Параметр Производительность, м3/ч
min max
Температура потока, °С Способ регенерации Фильтровальные элементы Возможность установки вентилятора локальный Тип фильтра централиз.
24
ZEOFG/FV
ZEOFP
ZEOFU
800 3 200 -30 +60
500 4 000 -30 +60
400 3 200 -30 +60
+
+
+
-
-
-
ZEO-FW 5000 10 000 -30 +60 продувка рукава + -
ZEO-FB
ZEO-FK
ZEOFC
ZEO-C1
ZEO-B4/ C4
500 3 000 -30 +60
4000 100 000 -30 +60
1000 50 000 -30 +60
-
-
-
1000 180 00 -30 +200 -
1060 10 140 -30 +200 -
-
+
+
+
+
технологии хранения и сушки ZEO-FB Фильтр дышащий
Общее описание фильтров серии FB Фильтры ZEO-FB представляют собой дышащие фильтры, предназначенные для вентилирования силосов и весовых бункеров. Обеспечивают необходимую очистку воздуха и требование экологии окружающей среды, фильтруя запыленный воздух, выходящий во время заполнения силоса или бункера навалочным продуктом.
ZEO-FU Фильтр локальный специальный
Общее описание фильтров серии FU Фильтры ZEO-FU представляют собой локальные специальные рукавные фильтры, предназначенные для очистки воздуха от различных видов пыли. Применяется для установки на ленточных, цепных и ковшовых транспортерах в условиях ограниченного пространства, за счет компактных габаритов фильтра. ZEO-FG Фильтр локальный горизонтальный
Общее описание фильтров серии FG Фильтры ZEO-FG представляют собой локальные рукавные фильтры, предназначенные для очистки воздуха от различных видов пыли, и имеют достаточно широкий спектр применения (мельницы, комбикормовые заводы, элеваторы).
www.hipzmag.com
№9 (174) сентябрь 2013 | ZEO-FV Фильтр локальный вертикальный
Общее описание фильтров серии FV Фильтры ZEO-FV представляют собой локальные рукавные фильтры, являются видоизмененным аналогом серии FG и адаптированы для вертикальной установки фильтра.
ZEO-FС Фильтр-циклон двухступенчатый Общее описание фильтров серии FС Пылеотделители ZEO-FС представляют собой централизованные двухступенчатые фильтры-циклоны. Двухступенчатая степень очистки воздуха позволяет снизить пылевую нагрузку на рукава фильтра, тем самым продлив их срок эксплуатации, а также способствует повышению эффективности очистки воздуха до 99%. ZEO-FK Фильтр кассетно-рукавный
Общее описание фильтров серии FK Фильтры ZEO-FK представляют собой кассетно-рукавные фильтры. Использование возможно как в локальной, так и централизованной системах аспирации.
Выбор типа фильтра зависит от вида транспортнотехнологической линии. Непосредственно выбор типоразмера фильтра осуществляют по объемному количеству воздуха, Qф, м3/ ч, которое необходимо обеспылить. Сначала определяют объемный расход воздуха, необходимый для отбора технологического или транспортирующего оборудования QТО, м3/час, с целью создания в нем необходимого разрежения.
25
| №9 (174) сентябрь 2013 При расчетах Оф необходимо учитывать объем воздуха, подсасываемый в фильтр - Qn, м3/час. Qф=1,05*QТО, - при одноступенчатой очистке воздуха. Количество воздуха, подсасываемого в фильтрах, принимают в пределах 0,1 ... 0,5 м3/с. По Qф выбирают необходимый типоразмер фильтра по приложению (табл. 1). Расчетную площадь поверхности ткани фильтров Fфр определяют по формуле: Fфр =Qф • q-1, м2 где q - напряженность ткани фильтра (м3/с•м2) расчетная, которая численно равна условной скорости фильтрации воздуха Vф (м/с). Напряженность ткани для локальных фильтров ZEO-FG (FV) ГП Зерновая столица принимают - 3,00 ... 5,00 м3/м2 •мин. q=Qф • Fф-1, Потери давления в фильтре Нф, Па определяются с уточнением фактической напряженности ткани: Нф=а•qh, где а и h - экспериментальные коэффициенты, зависящие от структуры фильтровальной ткани, конструкции фильтра и характеристики пыли. Для эффективной регенерации ткани фильтра обратной продувкой, потери давления в фильтре должны быть более от величины, определенной по формуле: Нрег >363 + 155 • q, Па. Учитывая то, что при расчете потерь давления в фильтре, коэффициент а и показатель степени h зависят от многих факторов и, в том числе, от характеристики пыли, что затрудняет определение этих параметров, потери давления в фильтрах типа ZEO-FG (FV) находят обобщенной формулой Нф=А + В-Оф2 , Па, где А и В - исследовательские коэффициенты: А = 670, В = 360; Qф - объемный расход воздуха, который должен быть обеспыленным в фильтре. Сопротивление аспирационной установки устанавливают из зависимости: Нмер = Нм + Нф + Нуд , Па, где Нм - сопротивление технологического оборудования (машины, которая аспирируется). Нуд – потери давления на удар (выход воздуха). При установке выходного диффузора, как показано на рис.1.
Рис.2. Схема диффузора на выходе
Потери давления на удар Нуд рассчитывают по формуле: Нуд=Ндин(1/n)2, где Ндин – динамическое давление на участке перед диффузором; n – отношение Fвых к Fтр .
26
При установке факельного выхлопа на выходе, как указано на рис.2, потери давления на удар рассчитывают по формуле: Нуд= pVвых2/2 , где Vвых= - скорость воздуха в выходном сечении диффузора; ρ – плотность воздуха, которая для стандартного состояния воздуха составляет 1,2 кг/м3. При наличии в аспирационной установке отдельных участков воздуховодов в оборудовании рассчитывают также потери давления по магистральному направлению. Нвоз=
, Па,
где λ – коэффициент давления по длине воздуховода; l – длина прямолинейных участков воздуховодов, м; D – диаметр воздуховода, м; ξ - коэффициент местного сопротивления; υ – средняя скорость воздуха в разрезе воздуховода, м/с. Тогда Нмер= Нм + Нвоз + Нф + Нуд, Па. Давление, которое должно создать вентилятор, определяется: НВ = 1,1• Нмер, Па.
Рис.2. Схема факельного выхлопа с каплеуловителем 1 – последний участок воздухопровода; 2 – конфузор; 3 – участок за конфузором; 4 – каплеуловитель. Выбор вентилятора производят по аэродинамическим характеристикам Qв и Нв, где Qв = Нф. Число оборотов вентилятора и его КПД определяют по точке пересечения характеристик Qв и Нмер, а необходимую мощность на валу электродвигателя определяют по формуле: где ŋ в – КПД вентилятора; ŋ пер – КПД передачи; ŋ П – КПД, которое учитывает сопротивление в подшипниках (0,98). Фактическую мощность электродвигателя Nv определяют с учетом коэффициента запаса мощности электродвигателя: Nу = Кз • N, кВт. Для электродвигателей мощностью до 5 кВт Кз = 1,15, для электродвигателей с большей мощностью Кз = 1,1. Эффективность, потенциальные возможности проектирования обеспыливающих установок с применением фильтров се-
технологии хранения и сушки рии FW, FB, FP, FG, FC, FK от ГП «Зерновая Столица» могут быть представлены на примере технического перевооружения ряда элеваторов. Ниже приведены результаты реконструкции систем аспирации Проянского элеватора ДП Сантрейд. Опыт эксплуатации Просянского элеватора показал низкую эффективность или практическую неработоспособность обеспыливающих установок старого поколения. Основные проблемы централизованных аспирационных установок: • высокая энергоемкость, энергетический КПД – 25-45%; • низкая эффективность: КПД пылеподавления – 50-60%; КПД очистки запыленного воздуха – 60-70 % (см. фото до реконструкции); • значительная запыленность рабочих помещений (превышение норм ПДК); • загрязнение окружающей среды пылевыми выбросами в объеме 60-100 т/год; • низкая надежность (большая протяженность воздуховодов, их закупоривание пылевыми относами).
№9 (174) сентябрь 2013 |
бункера отходов и без потерь общего веса транспортируемого зернового продукта. Локальные установки позволили создать эффективное разряжение на больших поверхностях эжекционных пылевоздушных смесей, обеспечивающее гарантированное пылеподавление, чего трудно добиться при использовании стандартных пылеприемников. В таблице ниже приведены сравнительные характеристики новых систем пылеподавления. При всех положительных характеристиках локальной аспирации основной сложностью ее использования является синхронизация режимов ее работы с характеристиками источников пылеобразования. В соответствии с техническим заданием Просянского элеватора, производственно-научному комплексу ОНАПТ и ЗЭО была поставлена задача создания не просто локальных, а «умных» аспирационных установок 4-го поколения (smart системы ЗЭО), которые обеспечат пылеподавление при минимальных энергозатратах, устранении загрязнения окружающей среды, обеспечивающих экологические стандарты, а также требования взрывобезопасности предприятия. Для обеспечения перечисленных задач «умные» системы аспирации должны адекватно реагировать на изменения производительности транспортно-технологических линий, вида перемещаемого материала, герметичности оборудования и т. д. Созданный совместно со специалистами департамента автоматизации ГП Зерновая столица программный блок управления позволил существенно уменьшить увеличить надежность работы установок и качество процесса обеспыливания. На фотографиях приведены характеристики состояния помещения элеватора после реконструкции системы обеспыливания.
В основу проекта реконструкции было положено применение умных систем обеспыливания, адаптированных под источники пылеобразования транспортно-технологических линий предприятия. Принцип действия разработанных локальных аспирационных установок заключается в том, что пылеочисное оборудование устанавливается непосредственно на источнике пыления технологического оборудования. Локальный аспирационный фильтр является одновременно и пылеприемником (воздухозаборником) и пылеочисным элементом. Отделенная пыль фильтр направляется обратно в зерновой маршрут, обеспечив исключительно только обеспыливание оборудования без отвода пыли в
Способ локальной аспирации позволил значительно уменьшить энергозатраты (от 3 до 10 раз) в сравнении с традиционными аспирационными сетями, увеличить срок службы аспирационных
Таблица 2. Сравнительная характеристика использования аспирационных установок 4 поколения Характеристика аспирационных сетей
Количество аспирационных сетей, шт.
Производственные участки
Типовой проект
Разработка ЗЭО
Рабочая башня
2
2
ИТОГО
2
2
% уменьшения
www.hipzmag.com
Установленная мощность электродвигателей, кВт
Потребление электроэнергии, тыс. кВт/год
Разработка ГП Зерновая Типо- Разработстолица вой ка ЗЭО Все- Одной Все- Одной проект установустановго го ки ки 22 12 11* 1,5* 87,120 11,880 Типовой проект
22
11
12
1,5
87,120
11,880
45,5
86
86,4
Объемы аспирированого воздуха, тыс. м3/час Типовой проект
Выброс загрязняющих веществ в атмосферу, кг/сут
Разработ- Типовой Разработка ка ЗЭО проект ЗЭО
12 000
1 500
74,9
1,5
12 000
1 500
74,9
1,5
87,5
98
27
| №9 (174) сентябрь 2013 установок, исключить возможность залегания пыли в воздуховодах, устранить необходимость применения шлюзовых затворов. Опыт модернизации систем экологичнеской безопасности показывает, максимальный эффект от использования систем нового поколения систем обеспыливания может быть достиг-
нут лишь в случае обеспечения полной синхронизации работы аспирационных установок и процессов пылеобразования. В противном случае эффективность локальной аспирации ненамного превышает параметры установок 90-х годов прошлого столетия.
ЛИТЕРАТ У РА 1. Гапонюк О.И., Дмитрук Е.А. Методологические основы расчета систем аспирации зерноперерабатывающих предприятий и элеваторов. Обзорная информация // СМИ ИТ и хлебопродуктов. Сер. Элеваторная промышленность. – Москва; 1991. – 48 с. 2. Гапонюк О.И., Гоф О.Н. Методология создания систем обеспыливания морских зерновых терминалов // Хранение и переработка зерна. – 2013, №5. – С. 35-38.
Зерновые ситовые сепараторы Петров В.Н., кандидат технических наук, Одесская национальная академия пищевых технологий
Н
аиболее простой схемой сепарирования остаётся схема гравитационного сепаратора без движущихся элементов (рис. 1а). Поток зерна I попадает на наклонное сито 1 и крупная фракция скатывается с него потоком II. Мелкая фракция проходит через ситовую поверхность и с поддона 2 уходит в виде потока III. На стадии предварительной очистки зерна на элеваторах применяют данную схему в гравитационных сепараторах (рис. 1б).
а б Рис. 1. Гравитационные сепараторы Через приемный патрубок 1 исходный поток зерна поступает, минуя лепестковые клапаны 2, на четыре ситовые поверхности 3, состыкованные друг с другом и образующие боковые грани пирамиды. Мелкая фракция проходит через ситовую поверхность и скатывается вниз по пологой поверхности 4. Основной поток зерна поступает на нижние ситовые поверхности 5, где также выделяется мелкая фракция, которая объединяется с ранее выделенной мелкой фракцией на ситах 3 и по поверхностям 6 уходит в виде потока мелкой примеси II. Основное зерно уходит сходом с ситовых поверхностей 5 и в виде потока III уходит с сепаратора. Данный тип сепаратора может не обрабатывать зерновой поток, для этого задвижка 8 перемещается от электродвигателя 9 в крайнее правое положение (по схеме), пропуская зерно к выходному патрубку 7. Также можно обрабатывать только часть поступающего зернового потока, для этого задвижку 8 устанавливают в определённое среднее положение, рассчитываемое в зависимости от исходной и нормативной на выходе засорённости. Конструктивно сепараторы с движущимися ситами могут быть выполнены по нескольким схемам (рис. 2). Ситовые корпуса с плоскими ситами обычно подвешивают с небольшим наклоном сит к горизонту, придавая им возвратно-поступательное движение (рис. 2а, движение по стрелке 2). Поступившая на ситовую поверхность 1 исходная смесь под действием колебаний движется
28
относительно поверхности, и мелкие частицы просеиваются (поток II). Частицы продукта, имеющие размер больше, чем размеры отверстий ситовой поверхности, идут сходом, образуя поток III.
Рис.2. Схемы построения ситовых сепараторов Возвратно-поступательное движение массивных ситовых корпусов приводит к значительным инерционным усилиям, которые необходимо компенсировать, а это, в свою очередь, приводит к усложнению конструкции сепаратора. Поэтому ряд фирм применяют сепараторы с подвешенной наклонной ситовой поверхностью, которой придают круговое поступательное движение (рис. 2а, движение по стрелке 3). Для создания лучших условий прохождения частиц через ситовую поверхность в настоящее время применяют ситовые сепараторы, которые имеют направленные колебания, в общем случае совершающиеся по эллипсу и наклоненные к ситовой поверхности, находящейся на виброопорах (без подвешивания, рис. 2а, движение по стрелке 4). Иногда круговое поступательное движение придают одной
технологии хранения и сушки стороне ситовой поверхности (рис. 2б), при этом из-за упругого закрепления противоположной стороны ситовой поверхности её точки совершают траектории движения, близкие к различным эллипсоидам. Наряду с плоскими ситами используются сепараторы с цилиндрическими, коническими, призматическими и пирамидальными ситами, совершающими вращение вокруг оси формообразующей фигуры (рис. 2в). Для использования всей цилиндрической (или конической) ситовой поверхности применяют сепараторы с неподвижным ситом 1 и вращающимся ротором 2 (рис. 2г). При сепарировании трудносыпучих продуктов иногда применяют дополнительное вибрирование ситовой поверхности, что приводит к более эффективной очистке сит от застрявших частиц. В некоторых случаях ситовую поверхность вращают, наряду с вращением ротора. На рис. 2д изображена схема цилиндрического сепаратора с вертикальной осью вращения. Исходная зерновая смесь I поступает на разбрасыватель 1 и отбрасывается на внутреннюю поверхность вращающегося цилиндрического сита 2. Под действием центробежных сил частицы прижимаются к ситовой поверхности, относительное движение частиц происходит за счет сил гравитации и инерционных сил при колебании ситовой поверхности вдоль оси вращения. Мелкие примеси проходят через верхнее сито 2, оседают на лоток 3 и выводятся вращающимися лопатками 4 в виде потока II. На среднем сите 5 проходом выделяется битое и щуплое зерно в виде потока III. Основной поток зерна выделяется на нижнем сите 6 в виде потока IV. Сходом с нижнего сита уходят крупные примеси V. В схеме на рис. 2е обычно прямоугольные (квадратные) ситовые поверхности 1 расположены горизонтально и совершают круговое поступательное движение по стрелке 2. Исходная смесь поступает с одной стороны плоских рамок с боковыми стенками и под действием напора со стороны вновь поступающего продукта движется к противоположной стороне, совершая при этом круговые движения. При просеивании образуется проходовая фракция продукта II и сходовая фракция III. При сепарировании трудносыпучих продуктов применяют схему, представленную на рис. 2е, движение только пространственное по стрелке 3. Продукт поступает на круговое сито 1, совершающее круговые гармонические колебания, при этом амплитуда колебаний увеличивается по направлению к периферии сита. Для приведения в возвратно-поступательное движение ситового корпуса применяют кривошипно-шатунный (эксцентриковый) механизм (рис. 3а). При использовании в сепараторе двух корпусов, расположенных на разных уровнях, широкое применение нашла схема, представленная на рис. 3б. Такая схема полностью не сбалансирована, поэтому иногда применяют кривошипно-шатунные колебатели, представленные на рис. 3в,г. Приводной эксцентриковый вал закреплен на нижнем ситовом корпусе (рис. 3в), а эксцентрик связан шатуном с верхним ситовым корпусом. Недостатком схемы на рис. 3г является громоздкость всей конструктивной схемы. Для получения кругового движения ситовой поверхности применяются эксцентриковые колебатели рис. 3д,е. Отличаются они подвеской ситовых корпусов, на схеме (рис. 3д) ситовые корпуса закреплены на упругих стойках к полу, поэтому данную схему применяют в основном для ситовых устройств небольшой производительности. На схеме рис. 3е ситовые корпуса подвешены к потолочной раме. Кроме этого в небольших устройствах находит применение схема (рис. 3ж), в которой дебалансные грузы размещены на двух валах, связанных через четырехзвенник, образованный эксцентриками и тягами, их соединяющими.
www.hipzmag.com
№9 (174) сентябрь 2013 |
В конструкциях некоторых просеивающих устройств применяется схема, в которой точки ситовой поверхности двигаются по различным траекториям, от окружности в начале ситовой поверхности до удлиненного эллипса в конце (рис. 3з). Для обеспечения такого закона движения ситового корпуса он установлен спереди шарнирно на эксцентрике, а задняя часть установлена на упругие стойки или опоры. Груз 9 частично уравновешивает силу инерции корпуса 7. Поэтому для более полного уравновешивания применяется схема на рис. 3и, отличающаяся от предыдущей наличием в приводе конических зубчатых колес с грузами. Электродвигатель 1 приводит во вращательное движение зубчатое колесо 2. Это колесо вращает коническое колесо 3 в одном направлении и коническое колесо 4 в противоположном направлении. Колеса 3 и 4 находятся на валу эксцентрика 5, но колесо 4 передаёт крутящий момент, а коническое колесо 3 установлено на валу свободно и предназначено для компенсации инерционных сил, действующих перпендикулярно плоскости чертежа. Рассмотрим дебалансный колебатель с одним неуравновешенным грузом (рис. 4а). Приводной вал 1 установлен в подшипниках ситового корпуса 2. Дебалансная масса 3 закреплена на приводном валу 1. Ситовой корпус установлен на вибрационные опоры 4 станины. При приведении во вращательное движение вала 1 (напрямую от фланцевого электродвигателя, через шарниры Гука или через ременную передачу) вращающаяся масса 3 из-за неуравновешенности приводит весь ситовой корпус в пространственное движение с траекторией, близкой к окружности (зависит от коэффициентов жесткости виброопор по координатам х и у). С целью применения ременной передачи используется схема рис. 4б, в которой приводной вал 1, установлен в подшипниках ситового корпуса 2. Однако шкив 3 установлен на эксцентрик 4 приводного вала 1. При этом амплитуда колебаний системы равна эксцентриситету. Поэтому при работе сепарирующего устройства ось шкива находится приблизительно в неподвижном состоянии, что сказывается на улучшении работы ременной передачи. Для придания ситовому корпусу возвратно-поступательного движения широкое применение находит колебатель направленного действия с
Рис. 3. Схемы кривошипно-шатунных (эксцентриковых) колебателей двумя массами, вращающимися в противоположных направлениях (рис. 4в), так называемый инерционный самобалансный колебатель.
29
| №9 (174) сентябрь 2013 Для получения строго направленных колебаний по прямой или с направленной большой осью эллипсной траектории применяют колебатель с двумя массами, вращающимися в противоположных направлениях, по схеме, представленной на рис. 4г. Два параллельных вала 1 и 2 соединены между собой зубчатыми колесами 3 и 4. Кроме этого на валах закреплены дебалансные грузы. Сам ситовой корпус установлен на виброопорах 5. Также применяется маятниковый колебатель (рис. 4е), из-за возможности изменения амплитуды и направления колебаний. Для приведения в направленное движение (обычно по эллипсной траектории) применяют два виброэлектродвигателя, вращающиеся в противоположные стороны, рис. 4ж. Такая компоновка двух вибраторов позволяет более рационально приложить возникающие при вращении дисбалансов усилия.
Рис. 4. Схемы инерционных колебателей Для придания ситовой поверхности сложных пространственных движений применяют колебатель, изображенный на рис. 4з. Виброэлектродвигатель 1 с установленными на концах вала дебалансными грузами 2 и 3 закреплен на корпусе сепарирующего устройства 4. В свою очередь, корпус 4 цилиндрической формы установлен на пружинах 5, расположенных по кругу. Грузы 2 и 3 смещены на определенный угол вокруг оси вала, как показано на дополнительном виде сверху. Такое расположение грузов приводит не только к радиальному нагружению всего устройства, но и к сжатию группы пружин. Таким образом, ситовая поверхность получает колебания по траектории, указанной двойной стрелкой, и
в то же время эти колебания передаются по круговой траектории, т.е. точки ситовой поверхности совершают движение приближённо по дугам окружностей. На рис. 5а представлена схема самобалансирующегося жесткого эксцентрикового привода для ситовых корпусов с верхним подвешиванием и совершающими поступательное круговое движение. Электродвигатель через ременную передачу 2, 3 и 4 связан с валом 5, который своим эксцентриком 6 установлен в подшипнике рамы 7. На раме 7 установлены ситовые корпуса 8, подвешенные на гибких подвесках 9 к потолочной раме. На валу 5 установлены балансирные грузы 9, а сам вал имеет верхнюю точку крепления в виде верхнего подшипника 10. При включении электродвигателя 1 через ременную передачу получает вращение вал 5 с балансирами 9, это приводит к отклонению рамы 7 с ситовыми корпусами 8 и приданию им кругового поступательного движения с определенным радиусом.
Рис. 5. Схемы колебателей для ситовых корпусов, совершающих круговое поступательное движение На смену рассмотренной схемы пришел самобалансирующий инерционный привод (рис. 5б). Приводной электродвигатель 1 переместили и закрепили на раме просеивающего устройства. Также через ременную передачу 2, 3 и 4 вал электродвигателя связан с балансирным валом 5. Вал 5 установлен в подшипниковых узлах рамы 7. Рама 7 с ситовыми корпусами закреплена через упругие подвески 9 на потолочной раме. Недостатком данной схемы является увеличенная амплитуда движения при переходе через резонансную область. Рассмотрены схемы зерновых ситовых сепараторов, применяемых в отрасли переработки зерна, проанализированы их конструктивные схемы. Классифицированы колебатели, приводящие сепараторы в возвратно- поступательное и круговое поступательное движение.
ЛИТЕРАТ У РА 1. Технологическое оборудование предприятий для хранения и переработки зерна / Под ред. А.Я.Соколова / 5-е изд. перераб. и доп. – М.: Колос. – 1984. 2. Оборудование для производства муки, крупы и комбикормов. Демский А.Б., Веденьев В.Ф. Справочник. – М.: ДеЛи принт, 2005. – 760 с.
Для директора, инженера, технолога, производителя оборудования - специализированный портал
30
технологии хранения и сушки
№9 (174) сентябрь 2013 |
Вплив швидкості зневоднення зерна на енерговитрати його сушіння Гапонюк І.І., доктор технічних наук, Національний університет харчових технологій
В даній роботі досліджена та експериментально підтверджена залежність енерговитрат сушіння зерна від швидкості його сушіння. Встановлено зв'язок втрат енергії та швидкості сушіння шару зерна із опором внутрішньої дифузії вологи в зернинах. Отримано напівемпіричні рівняння залежності втрат енергії сушіння зерна кукурудзи в шахтних зерносушарках типу ДСП-32 від температури агенту сушіння й швидкості сушіння зерна та наведено рекомендації щодо удосконаленої технології зменшення енерговитрат сушіння.
В
практичній діяльності найбільше поширення отримали два способи сушіння зерна – повільний та швидкісний. Повільний застосовують за незначного зволоження зерна, що лише на 1…3% перевищує критичну вологість, а швидкісний – за суттєвої вологості зерна. Повільний спосіб більшою мірою реалізовано в різноманітних пристроях активного вентилювання нерухомого шару зерна значної товщини у складських ємностях і вентилюємих бункерах, а швидкісний – в зерносушарках різних типів та конструкцій. Обидва способи конвективного типу й основані на вологопоглинаючій спроможності робочих газів різної температури нагрівання. Якщо в першому способі робочі гази не нагрівають або нагрівають несуттєво, лише на 15…25ºС, й такі гази за своїм хімічним складом не суттєво відрізняються від повітря довкілля, то в другому – робочі гази нагрівають суттєво до технологічно обґрунтованих меж, і такі гази можуть зазнавати суттєвих змін хімічного складу та відповідно впливати на змінення хімічного складу зерна [3]. Кожен із цих способів має свої переваги та недоліки. Найсуттєвішими із яких є порівняно менші енерговитрати й швидкість сушіння у повільного способу, та більші швидкість й енерговитрати – у швидкісного. Вкрай повільна швидкість сушіння першого способу сушіння, що в 120…150 разів є меншою від швидкісного способу, компенсується кількакратно меншими втратами енергії сушіння зерна, порівняно із швидкісним. В шахтних зерносушарках ці втрати енергії можуть перевищувати розрахунково-необхідні витрати теплоти на фазові перетворення вологи (в пароподібний стан), що міститься в зерні, у 2…3 рази, а для зернин великих розмірів, таких як кукурудза, горох, соя, квасоля, витрати енергії на сушіння зерна в цілому можуть перевищувати розраунково необхідні в 5…6 разів. Крім факторів швидкості сушіння на втрати енергії зневоднення зерна впливають також геометрично-хімічні особливості плодів різних культур, рівень досконалості технології сушіння, конструктивні особливості зерносушарок, параметри довкілля, тощо. Витрати енергії на сушіння швидкісними способами однієї тони зерна на 1% у перерахунку на природний газ з урахуванням вище викладених факторів впливу коливаються в широкому діапазоні і можуть становити 1,6…3,3 м3. Із застосуванням прогресивних технологічних способів зменшення енерговитрат сушіння, зокрема завдяки об´ємному підведенню енергії тілу зернини, управління фазовими станами перебування вологи та градієну тисків газів в порах тіла зернини, рекуперації теплоти відпрацьованих робочих газів та зерна, зменшення втрат теплоти через поверхні теплообмінних камер й опору внутрішньої дифузії вологи в зернині, втрати енергії можуть бути суттєво зменшені – на 35…60%. Оскільки об’ємні способи підведення теплоти та рішення з утилізації теплоти відпрацьованих робочих газів зерно-
www.hipzmag.com
сушильних агрегатів вже детально освітлено у попередніх виданнях, тому нами нижче викладено малодосліджені способи управлінням величиною внутрішньо капілярного опору дифузії вологи в зернині, як фактору впливу на енерговитрати й швидкість сушіння зерна. Принагідно зазначемо, що внутрішньо-капілярний опір дифузії як фактор впливу на швидкість переміщення вологи в тілі зернини та енерговитрати сушіння зерна може змінюватися в досить широкому діапазоні та, за даними різних авторів, може становити від 10 до 650% від енерговитрат з фазових перетворень вологи, що міститься в зернині [1, 3]. Для встановлення технологічної можливості зменшення втрат енергії швидкісного сушіння зерна нами було виконано комплекс досліджень технології сушіння зерна в шахтній прямотечійній зерносушарці ДСП-32от та удосконалених технологій на стендовій установці. Дослідження проводили із зерном кукурудзи перемінної вологості – 33...46%, засміченість зерновими домішками складала 3…5%, а смітними – до 3%. Швидкість сушіння шару зерна змінювали переміною величини енергії агенту сушіння. Енергію агента сушіння змінювали перемінними величинами температури та швидкості течії цих газів. Ефективність сушіння оцінювали за швидкістю, втратами теплоти та енерговитратами сушіння шару зерна:
(1)
де Ес – витрати енергії сушіння зерна, Дж; Евтр – втрати енергії сушіння, Дж. Втрати теплоти сушіння встановлювали двома способами: а) за різницею фактичних витрат енергії на сушіння зерна і розрахункових витрат енергії на фазові перетворення вологи, що міститься в зерні (Евтр = Еф -Ер); (2) б) прямими замірами втрат енергії із теплотою відпрацьованого агента сушіння за показниками температури та вологовмісту відпрацьованих газів:
(3)
де сс.п і с п – питомі теплоємності сухого повітря та пари, кДж/кг; λп – теплота пароутворення, кДж/кг; t 0 і t 2 – температура повітря довкілля та відпрацьованих робочих газів, °С; ρ – густина повітря, кг/м 3; d 0 і d2 – вологовміст повітря та відпрацьованих робочих газів, г/кгс.п.; L – витрати робочих газів, м 3. За результатами досліджень технології сушіння зерносушарки ДСП-32от встановлено залежність опору внутрішньокапілярної дифузії вологи (рис. 1) та втрати теплоти відпрацьованих газів за відхиленнями фактичних значень їх температури від температури довкілля (t2 - t 0) (рис. 2).
31
| №9 (174) сентябрь 2013
Рис. 1. Кінетика сушіння малорухомого шару зерна в шахтній зерносушарці за різних швидкостей робочих газів: 1 – за звичайної швидкості 0,4 м/с; 2 – уповільненої 0,13 м/с Температуру робочих газів приймали відповідно встановлених нормативною документацією режимів сушіння. Швидкість течії робочих газів v змінювали від 0,42…0,45 м/с, що відповідає різноманітним типам зерносушарок вітчизняних та зарубіжних виробників, до 0,10…0,15 м/с, що є близькою для режимів активного вентилювання зерна в ємностях. Величину опору внутрішньо-капілярної дифузії встановлювали розрахунковим способом встановлення внутрішньокапілярної рівноваги енергії газів. Дослідженнями встановлено, що за незмінної температури робочих газів із уповільненням швидкості агента сушіння втричі, від 0,4 до 0,13 м/с, швидкість сушіння зменшується на 42…55%. Відповідно і втрати теплоти з відпрацьованими робочими газами також зменшилися. Для встановлення втрат теплоти нами виконано заміри температури відпрацьованих робочих газів (t2) для обох випадків сушіння зерна кукурудзи за різних швидкостей течії цих газів (рис. 2).
Рис. 2. Кінетика перевищення температури відпрацьованого агенту сушіння над температурою довкілля: 1 – за звичайної швидкості газів 0,4 м/с; 2 – уповільненої 0,13 м/с У виробничих умовах, на нашу думку, втрати теплоти з відпрацьованими робочими газами зручно оцінювати термічним коефіцієнтом (η), що можна встановити нескладними арифметичними розрахунками із відношення відхилень температур робочих і відпрацьованих газів від температури довкілля:
32
(4)
За цим коефіцієнтом можна оперативно встановити, що із уповільненням швидкості течії агента сушіння втрати теплоти із відпрацьованими робочими газами суттєво зменшуються. Для різних сушильних зон та етапів сушіння цей коефіцієнт суттєво змінюється. Особливо він відмінний для різних етапів сушіння. Так, на початковому етапі сушіння, в перші 30…40 хв., втрати теплоти із відпрацьованими робочими газами є найменшими і термічний коефіцієнт η не перевищує значень 7,0 та 0,5 відповідно для уповільненого та швидкісного способів сушіння. На встановленому, або основному етапі сушіння значення цього коефіцієнту не перевищують 1,0 та 15,0 відповідно для уповільненого та швидкісного способів сушіння. А на завершальному етапі сушіння величина коефіцієнту η зростає до 1,5 та 23,0 відповідно для уповільненого та швидкісного способів сушіння. Із наведених даних можемо встановити, що при перевищенні певних значень швидкості сушіння шару зерна підведена йому енергія робочих газів витрачається лише частково на зневоднення зерна, а більша її частина втрачається із відпрацьованими газами. Слід відзначити, що навіть за наявності в зерні вологи із невеликою енергією зв’язку із тілом зернини такої, яка утримується осмотично, із збільшенням швидкості сушіння шару зерна втрати енергії робочих газів однаково пропорційно зростають. Ускладнення із вилученням вологи із зернини зі збільшення швидкості сушіння та поглибленням зони сушіння у внутрішні шари зернини відомо досить давно й отримало загальновизнане пояснення в наявності внутрішньо-капілярного опору дифузії вологи. Проте його сутність та фактори впливу досі ще однозначно не встановлено, а відомі пояснення не узгоджуються з розрахунковими даними. На нашу думку, відомі причини виникнення внутрішньо-капілярного опору дифузії вологи – хімічний як змінення енергії зв’язку вологи із тілом зернини та механічний як віддаленість вологи від поверхневого шару зернини, слід доповнити енергетичним як наслідок порушення внутрішньокапілярної рівноваги енергії газів і є домінуючим [2]. Вплив швидкості сушіння та температури робочих газів як фактора змінення рушійного потенціалу сушіння на величину опору внутрішньо-капілярної дифузії вологи представлено на рис. 3.
Рис. 3. Залежність поглинання газів зернинами (опору дифузії) від швидкості сушіння: 1 – об’єм поглинутих газів (опір дифузії); 2 – частка поглинутих газів до об’єму вилученої із пор зернини вологи За результатами отриманих даних можна встановити граничні швидкості сушіння та температуру робочих газів на різних етапах сушіння зерна, із перевищенням яких починає суттєво зростати опір внутрішньо-капілярної дифузії во-
технологии хранения и сушки логи, витрати енергії на його подолання і втрати теплоти із відпрацьованими робочими газами. Так, для сушіння малорухомого шару зерна кукурудзи вологістю 24…25% на початковому етапі енергію робочих газів слід збільшити на 15…20% порівняно із традиційними режимами, а на завершальному – зменшити на 40…60%, уповільнивши швидкість сушіння до 0,07…0,09%/год., понизивши температуру робочих газів до 45…50ºС. Отримані напівемпіричні залежності (5) і (6) дозволяють розрахувати очікувані втрати теплоти із відпрацьованими газами за різних швидкостей сушіння (5) і температури робочих газів (6) досліджуваного зерна кукурудзи в зерносушарці ДСП32от: (5) (6) На завершення нам хотілось би ще раз повернутися до аналізу рис. 3 щодо зменшення витрат енергії сушіння зерна способом, альтернативним швидкісному зневодненню в зерносушарках. Як видно із наведених на цьому рисунку даних, для суттєвого зменшення опору дифузії, а отже і втрат теплоти із відпрацьованими газами, покращення якості сушіння зменшенням мікротравмування тіла зернин та зменшення забруднення зерна агентом сушіння, – температуру агенту сушіння слід зменшити до 45…50°С. За таких температурних режимів швидкість сушіння кількакратно зменшиться, і такі режими будуть більше відповідати повільному способу сушіння. Такий спосіб можна реалізувати активним вентилюванням зерна із більшою енергією робочих газів на 40…60% порівняно із традиційними. Очевидно, що за таких температурних режимів сушіння зерна втрати теплоти будуть найменшими і наближатися до витрат енергії фазових перетворень вологи, що міститься в зерні.
№9 (174) сентябрь 2013 |
Висновки 1.
2.
3.
4.
5.
6.
Зі збільшенням розмірів зернин та швидкості сушіння в зерносушарках суттєво зростають втрати енергії, що можуть перевищувати розрахунково-необхідні у 2–4 рази. Відповідно зменшується потенціал використання робочих газів, а відносна вологість відпрацьованих робочих газів зменшується від 90–95 до 45–50% і менше; Теплоту відпрацьованих робочих газів із відносною вологістю до 50% доцільно повторно використовувати для попереднього нагрівання зерна або підмішувати до робочих газів другого та завершального етапів сушіння; Зменшити втрати енергії сушіння зерна в зерносушарках можна застосуванням комбінованих спадних режимів сушіння збільшенням енергії робочих газів порівняно із традиційними температурними режимами на початковому етапі сушіння та суттєвого зменшення — на завершальному; Для зменшення енерговитрат і мікротравмування тіла зернин доцільно застосовувати етап «відлежування» зерна перед завершальним етапом його сушіння протягом 7…12 хв. для дрібнозернистих культур, та 15…30 хв. — для крупнозернистих. Для зерна меншої вологості вибирають менші значення тривалості відлежування; Суттєво зменшити внутрішній опір дифузії вологи та втрати теплоти з відпрацьованими газами можна врівноваженням внутрішнього капілярного тиску заданими режимами сушіння зерна: швидкісне нагрівання зерна, спадні режими сушіння, відлежування зерна, завершальне його сушіння за понижених температурних режимів; Менший внутрішньо-капілярний опір дифузії та втрати енергії відповідають більш м’яким режимам сушіння і є найменшими за режимів активного вентилювання зерна нагрітими робочими газами.
Л І ТЕРАТ У РА 1. 2. 3. 4.
Бурдо О.Г. Невтішний виходить моніторинг енергозатрат// О.Г. Бурдо, О.В. Зиков, В.Д. Донкоглов // Зерно і хліб. – 2006. - № 3. – 46-48. Гапонюк І.І. Зменшення внутрішнього опору дифузії вологи// Зернові продукти і комбікорми, 2009 №2 (29) – С. 43-49 і №3 (30) – С. 47-50. Филоненко Г.К. Сушка пищевых растительных материалов / Г.К.Филоненко, М.А. Гришин, Л.М. Гольденберг. – М.: Пищевая пром-ть, - 1971. – 439 с. Станкевич Г.Н. Расчет продолжительности сушки по уравнениям кинетики // Наукові праці ОНАХТ, 2006. – Т. 2. – Вип. 28. – С. 66–72.
УДК [633.11-021.4:631.547.1]:577
Формування помольної партії
при змішуванні пшениці різних класів
Борта А.В., кандидат технічних наук, Яковенко А.І., кандидат технічних наук, Артюшенко П.М., кандидат біологічних наук, Одеська національна академія харчових технологій Робота присвячена питанням змішувальної здатності зерна різних класів пшениці. З результатів експериментальних досліджень видно, що при змішуванні партій зерна пшениці низького та вищого класів спостерігається підвищення класу. Ці дані характеризують здатність пшениці бути поліпшувачем. The job is devoted to questions of ability of a grain of different classes wheat. From results of experimental researches it is visible, that at mixing parties(sets) of a grain wheat of low and maximum classes is observed increases of a class. These data characterize ability wheat to be improvement.
Ф
ормування помольної партії проводять для підтримки стабільності технологічного процесу переробки зерна протягом тривалого часу та отримання борошна з заданими хлібопекарськими властивостями. Змішуючи різноякіснє зерно, не тільки
www.hipzmag.com
отримують борошно зі стабільними властивостями, а й домагаються раціонального та ефективного використання сировини. Формування партій дозволяє не тільки використовувати для переробки зерно зниженої якості, з якого самостійно неможливо виробити кондиційне борошно, але часто супроводжується
33
| №9 (174) сентябрь 2013 ефектом змішувальної цінності, що приводить до поліпшення хлібопекарських властивостей борошна. Переробка високоякісного зерна без додавання партій зниженої якості призводить до нераціонального використання сировини і отримання борошна із значними коливаннями хлібопекарських властивостей [1, 2]. Формують партії або на елеваторах, або безпосередньо у підготовчих відділеннях борошномельних заводів. Щоб не погіршити якість і кількість клейковини на млинзаводах нині майже неможливо одержати борошно з високим вмістом клейковини, тому метою даного дослідження є вивчення змішувальної здатності зерна м’яких пшениць різних класів та перспективних сортів пшениці за кількістю та якістю клейковини. Було взято зразки пшениці, що відрізняються між собою за цими показниками. Оптимальне співвідношення окремих компонентів у помольній партії встановлювали пробними лабораторними помелами сумішей з різним співвідношенням компонентів і подальшою оцінкою їх хлібопекарських властивостей. Суміш складалась із зерна двох зразків зі вмістом кожного у співвідношенні 100/0, 75/25, 50/50, 25/75, 0/100%. Для дослідження цього питання використовували зразки різних класів зерна пшениці, показники якості яких наведені в табл. 1. Результати експериментів за визначенням кількості і якості сирої клейковини та визначення вмісту сухої клейковини в суміші порівнювали з розрахунковим (середньозваженим) значенням цих показників. Одержані експериментальні дані піддавалися дисперсійному аналізу за двофакторною схемою.
Усього було досліджено 15 зразків пшениці різних сортів і класів. З отриманих експериментальних даних видно, що кількість та якість сирої клейковини та вміст сухої клейковини при змішуванні пшениці різних класів підкоряється законам змішування. Різниця між розрахованими та експериментальними даними за цими показниками знаходилась в межах точності методу, але в дослідах змішування зразків, які показано у таблицях 2-4 в експериментальних зразках спостерігалося збільшення виходу клейковини в порівнянні з розрахованими і якість клейковини поліпшувалась. Очевидно, ці зразки пшениці можуть бути використані як поліпшувачі, оскільки пшениця з показниками якості нижчого класу переходить у більш високий клас. Для зразків 4 та 3 класів встановлено, що кількість сирої клейковини при співвідношенні 50/50% збільшується на 6% від вихідного вмісту 17,69% і на 5% порівняно з розрахунковою, а також зберігається на рівні 18...23% у всіх варіантах змішування. Із представлених експериментальних даних (табл. 4) видно, що якість клейковини може поліпшуватися (варіант 1-3 клас) і погіршуватися (варіанти 1-2 і 3-3 класи), але в більшості випадків якість клейковини залишається в межах одного класу. Очевидно, вплив фізичних властивостей хорошої клейковини у суміші незначно впливає на слабку клейковину, але при змішуванні слабкої клейковини 1 класу (72 од.) і 3 класу (65 од.) суміш мала клейковину добру (1 гр.) з показниками 80-59 од. ІДК.
Таблиця 1. Вихідні дані Вміст, % Клас зразка 1 1 3 4 2 3 3
вологості
скловидності
11,7 12,4 11,3 11,9 11,9 13,3 12,5
94 78 86 78 44 40 30
сирої клейко- пророслих зерен вини 28,5 28,45 22,5 17,69 24,72 22,1 20
1,72 -
Якість клейковини, група - од. ІДК
Число падіння, сек.
0,72
ІІ-72 ІІ-63 ІІ-61 ІІ-51 ІІ-75 ІІ-65 ІІ-75
419 389 389 409 437 205 300
25%/ 75% 24,25 23,7 25 25,65 21,18 20,51 20,28 19,42
0%/100% 22,1 22,1 24,72 24,72 20 20 20 20
Клас
25%/ 75% 11,17 11,02 11,31 11,96 12,57 11,04 9,8 8,58
0%/100% 10,03 10,03 11,49 11,49 11,57 11,57 9,25 9,25
Клас
пошкоджених клопомчерепашкою
Таблиця 2. Вміст сирої клейковини при змішуванні пшениці різних класів, % Клас 1 кл. 1 кл. 3 кл. 4 кл.
Фактична Розрахункова Фактична Розрахункова Фактична Розрахункова Фактична Розрахункова
100%/0% 28,5 28,5 28,45 28,45 22,05 22,05 17,69 17,69
75%/ 25% 29,25 26,9 27,48 27,52 22,92 21,54 17,86 18,26
50%/ 50% 27,8 25,3 26 26,58 22,68 21,03 23,56 18,84
3 кл. 2 кл. 3 кл. 3 кл.
Таблиця 3. Вміст сухої клейковини при змішуванні пшениці різних класів, % Клас 1 кл. 1 кл. 3 кл. 4 кл.
34
Фактична Розрахункова Фактична Розрахункова Фактична Розрахункова Фактична Розрахункова
100%/0% 13,97 13,97 13,35 13,35 9,44 9,44 6,72 6,72
75%/ 25% 11,49 12,98 12,72 12,89 11,61 9,97 8 7,31
50%/ 50% 11,74 12 12,03 12,43 11,44 10,5 9,5 7,94
3 кл. 2 кл. 3 кл. 3 кл
технологии зернопереработки
№9 (174) сентябрь 2013 |
Таблиця 4. Якість клейковини при змішуванні пшениці різних класів, од. ІДК Клас 1 кл. 1 кл. 3 кл. 4 кл.
Фактична Розрахункова Фактична Розрахункова Фактична Розрахункова Фактична Розрахункова
100%/0% 72 72 63 63 61 61 50,5 50,5
75%/ 25% 80 70 58 66 69 64 54,5 56,13
50%/ 50% 72,5 60 63,5 69 60 67 60,5 61,75
25%/ 75% 59 67 61,5 72 55,25 70 58 67,37
0%/100% 65 65 75 75 73 61 73 73
Клас
25%/ 75% 331 258,25 418 425 314 322,25 330 327,25
0%/100% 205 205 437 437 300 300 300 300
Клас
3 кл. 2 кл. 3 кл. 3 кл.
Таблиця 5. Число падіння при змішуванні пшениці різних класів, сек. Клас 1 кл. 1 кл. 3 кл. 4 кл.
Фактична Розрахункова Фактична Розрахункова Фактична Розрахункова Фактична Розрахункова
100%/0% 418 418 389 389 389 389 409 409
75%/ 25% 225 364,75 408 401 390 366,75 370 381,75
Є суміші сортів пшениці, у яких при змішуванні клас підвищується незначно або взагалі знижується. Наприклад, при зміщуванні зразка 1 та 3 класів за експериментальними даними отримано суміші 3 або 2 класу. З отриманих даних можна зробити висновок, що змішувальна здатність партій зерна різних класів може відбуватися за іншими співвідношеннями (30/70%, 40/60% та ін.) того чи іншого сорту при змішуванні. Як видно з табл. 5, на визначення класу зразка впливає число падіння. Підсортування зразків із низьким числом падіння до зерна з високим числом падіння впливає на змен-
50%/ 50% 269 311,5 403 413 343 344,5 360 354,9
3 кл. 2 кл. 3 кл. 3 кл.
шення виходу клейковини та зміцнення її якості, що видно з отриманих експериментальних даних [3]. Збільшення виходу сирої клейковини в порівнянні з розрахунковим значенням можна пояснити за рахунок збільшення водопоглинальної здатності, що підтверджується незначними змінами між розрахунковим та фактичним виходом сухої клейковини.
Рис. 3. Вміст пшениці 3 та 3 класу Рис. 1. Вміст пшениці 1 та 3 класу
Рис. 2. Вміст пшениці 1 та 2 класу
www.hipzmag.com
Рис. 4. Вміст пшениці 4 та 3 класу
35
| №9 (174) сентябрь 2013 За результатами попередніх досліджень [4, 5, 6], сильний сорт пшениці дає збільшення виходу і поліпшення якості тільки при змішуванні його із слабкими сортами шляхом додавання в кількості 15-35%. Рекомендується проводити дослідження нового сорту врожаю зерна пшениці для своєчасного виявлення сильних сортів і використовувати їх у суміші як поліпшувачів слабких. Як видно з табл. 5, число падіння неоднорідне. При змішуванні партій зерна 1 класу і 3 класу спостерігається зменшення числа падіння у співвідношеннях 75/25%, 50/50% або збільшення в співвідношенні змішування класів 25/75%. При змішуванні партій зерна 1 класу і 2 класу спостерігається зменшення числа падіння (50/50%, 25/75%) або збільшення (75/25%). За отриманими експериментальними даними побудували порівняльні криві фактичних та розрахункових даних (рис. 1, 2, 3).
Висновки 1.
2.
3. 4.
З отриманих експериментальних даних та представлених графіків видно, що при змішуванні партій зерна пшениці різних класів відбувається зміна кількості і якості клейковини, тобто пшениця з показниками якості нижчого класу переходить у більш високий клас. При змішуванні партій зерна 1 та 3 класу спостерігається поліпшення якості та кількості клейковини, що приводить до підвищення класу суміші практично у всіх співвідношеннях зразків. Підвищення виходу клейковини порівняно з розрахунковим значенням можна пояснити збільшенням її водопоглинальної здатності. Число падіння не підкоряється законам змішування, оскільки це ферментативний процес.
Л І ТЕРАТ У РА 1. Мартьянова А.И., Кравцова Б.Б., Васюнина Т.В., Гришина Г.Е. Оцінка технологічних властивостей товарних партій пшениці. – М.: Агропроміздат. – 1986. – 264 с. 2. Мясникова А.В., Ралль Ю.С., Трисвятский Л.А., Шатилова И.С. Товароведение зерна и продуктов его переработки. Издательство «Колос». – 1971. – 400 с. 3. Яковенко А.І., Борта А.В. Вплив підсортування пророслого зерна пшениці на якість суміші. Науковi працi ОНАХТ. – Одеса: 2011. – Вип. 37.-Т.1.– С. 86-88. 4. Яковенко А.І., Євдокимова Г.Й., Погонцева Е.І. Змішувальна здібність сорту дарунок як поліпшувача деяких м’яких пшениць. Науковi працi ОДАХТ. – Одеса: 1997. – Вип. 17.– С. 21-24. 5. Яковенко А.І., Євдокимова Г.Й., Погонцева Е.І., Науменко В.І. Вивчення змішувальної здатності деяких сортів пшениці. Науковi працi ОНАХТ. – Одеса: 2003. – Вип. 25.– С. 3 – 6. 6. Яковенко А.І., Борта А.В. Змішувальна здатність партій зерна різних класів. Науковi працi ОНАХТ. – Одеса: 2012. – Вип. 42.-Т.1.– С.11-15.
Дослідження гігроскопічних властивостей комбікормів
Шаповаленко О.І., Янюк Т.І., Козюля І.В., Національний університет харчових технологій
В
міст вологи в комбікормі є важливим показником якості й багато в чому обумовлює його зберігання. Однією з важливих властивостей комбікорму, в результаті якого може зміниться його вологість при зберіганні, є гігроскопічність. Ми проводили дослідження з використанням у складі комбікормів насіння льону та сухої молочної сироватки, яка є гігроскопічним продуктом. Відомо, що гігроскопічні властивості комбікормів багато в чому залежать від набору компонентів, які, маючи різну гігроскопічність, і визначають вологовміст комбікормів. Тому метою досліджень було вивчення гігроскопічних властивостей комбікормів, що містять насіння льону, продукти його переробки та різну кількість сухої молочної сироватки. Для вивчення впливу сухої молочної сироватки у складі комбікормів на їхні гігроскопічні властивості були вироблені комбікорми за рецептами для перепелів і курчат-бройлерів у віці 1-30 днів. Суха молочна сироватка в дослідні партії комбікормів вводилася в кількості від 3 до 10%. Для порівняння в контрольні партії комбікормів суха молочна сироватка не вводилася. Відомо, що на величину і швидкість досягнення рівноважної вологості впливає величина відносної вологості повітря: чим вона більша, тим швидше продукт поглинає вологу, і тим більша рівноважна вологість. Значний вплив має і температура при одній і тій самій відносній вологості повітря: більш високій температурі
36
відповідає більш низька рівноважна вологість, і навпаки: знижена температура приводить до підвищення рівноважної вологості зерна [2]. Визначення гігроскопічних властивостей комбікормів (сорбція і десорбція вологи, рівноважна волога) здійснювали статичним ексикаторним методом з урахуванням вищезазначених факторів. Досліди проводи за таких умов: відстань продукту від поверхні кислоти була однакова в усіх варіантах досліду, температура навколишнього повітря 18-20°С. Протягом досліду бюкси щоденно зважувалися на аналітичних вагах. Постійна маси бюкси свідчила про стан рівноваги. Для дослідження було обрано такі величини відносної вологості повітря: 40, 50, 60, 70, 80 і 90%. Досліди проводили в трьох повторностях. Початкова вологість комбікормів для перепелів 1, 2, 3 і 4 зразків склала 10,6; 10,4; 10,4 і 10,1% відповідно. Початкова вологість комбікормів для курчат-бройлерів у віці 1-30 днів 1, 2, 3 і 4 зразків дорівнювала 11,5; 11,4; 11,3 і 11,2% відповідно. Отримані експериментальні дані представлено в табл. 1, 2. Отримані експериментальні дані, представлені в табл. 1 і 2, показують, що сорбційна вологоємність комбікормів з різним вмістом сухої молочної сироватки (від 3 до 10%), і що не містять її, близька одна до іншої при різних рівнях відносної вологості
технологии зернопереработки Таблиця 1. Результати дослідження гігроскопічних властивостей комбікормів для перепелів
Партія комбікорму
Кількість введення сухої сироватки
1
0
2
3
3
5
4
10
Відносна вологість повітря 40 50 60 70 80 90 40 50 60 70 80 90 40 50 60 70 80 90 40 50 60 70 80 90
Рівноважна вологість Характер комбікормів, вологообміну % 8,3 9,8 10,9 12,2 13,5 14,5 8,2 10 10,7 12,1 13,6 15,1 8,3 9,7 10,9 12 13,3 14,8 8,4 9,5 10,5 12 13,5 14,7
Десорбція Десорбція Сорбція Сорбція Сорбція Сорбція Десорбція Десорбція Сорбція Сорбція Сорбція Сорбція Десорбція Десорбція Сорбція Сорбція Сорбція Сорбція Десорбція Десорбція Сорбція Сорбція Сорбція Сорбція
повітря. Такі закономірності спостерігаються як у комбікормі для курчат-бройлерів, так і в комбікормі для перепелів. При відносній вологості повітря 40 і 50% спостерігається десорбція вологи з комбікормів, інтенсивність її збільшується з пониженням відносної вологості повітря, а з підвищенням останньою відбувається посилення сорбційних процесів. Слід зауважити, що в досліді з відносною вологістю повітря 90% на поверхні комбікормів різних рецептів усіх зразків було візуально відзначено появу плісняви на 14 день. Визначення гігроскопічних властивостей комбікормів припинялося, і враховувалася вологість комбікормів. Рівноважна вологість комбікормів збільшується з підвищенням відносної вологості повітря, не перевищуючи 13,313,5% при 80% відносній вологості повітря, 12-12,2% при 70% відносній вологості повітря (комбікорми для перепелів 1, 2, 3 і 4 зразків) і не перевищуючи 13,8-13,9% при відносній вологості повітря 80%, 11,9-12,2% при відносній вологості повітря 70% (комбікорми для курчат-бройлерів у віці 1-30 днів 1, 2 і 3 зразків).
№9 (174) сентябрь 2013 |
Таблиця 2. Результати дослідження гігроскопічних
властивостей комбікормів для курчат-бройлерів у віці 1-30 днів
Партія комбікорму
Кількість введення сухої сироватки
1
0
2
3
3
5
4
10
Відносна вологість повітря 40 50 60 70 80 90 40 50 60 70 80 90 40 50 60 70 80 90 40 50 60 70 80 90
Рівноважна вологість Характер комбікормів, вологообміну % 8,7 Десорбція 10,1 Десорбція 11,5 Сорбція 12,2 Сорбція 13,9 Сорбція 14,9 Сорбція 8,2 Десорбція 10,1 Десорбція 11,3 Сорбція 11,9 Сорбція 13,8 Сорбція 14,7 Сорбція 8,4 Десорбція 9,7 Десорбція 11,2 Сорбція 12,1 Сорбція 13,8 Сорбція 14,9 Сорбція 8,5 Десорбція 9,6 Десорбція 10,6 Сорбція 12,1 Сорбція 13,6 Сорбція 14,8 Сорбція
Можна відзначити, що комбікорми, які містять 3; 5 і 10% сироватки, мають ідентичні гігроскопічні властивості з контрольними комбікормами без сироватки. Зокрема, рівноважна вологість досягається з тією самою швидкістю (у одні і ті самі терміни) і має однакову величину. Це свідчить про те, що сироватка при додаванні її до комбікормів у кількості 3-10% не є винятковим компонентом в суміші, що має вплив на підвищення сорбційної здатності комбікормів в силу своїх гігроскопічних властивостей. З наведених даних можна зробити такі висновки. Основним чинником, який впливає на величину сорбції комбікормів, що містять суху молочну сироватку, є відносна вологість повітря. При високій вологості навколишнього повітря (90%) вологість комбікормів різко зростає, що призводить до розвитку плісняви. Введення до складу комбікормів сухої молочної сироватки в кількості 3-10% не має істотного впливу на сорбційну здатність комбікормів.
Л І т е рат у ра 1. Хранение зерна и зерновых продуктов. / Перевод с англ. В.И. Дашевского, Г.А. Закладного. – М.: «Колос», 1978. – 472 с. 2. Гинзбург А.С Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. – М.: «Пищевая промышленность», 1973. – 416 с.
www.hipzmag.com
37
| №9 (174) сентябрь 2013
Перспективные направления белорусских ученых в хлебопекарной, кондитерской и макаронной промышленности Лаптенок Н.С., заместитель директора научно-производственного предприятия «Белтехнохлеб»
Г
осударственное предприятие «Белтехнохлеб» с 9 июля 2009 года является дочерним унитарным предприятием РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию». В 2012 году предприятие прошло аккредитацию на статус научной организации в Государственном комитете по науке и технологиям Республики Беларусь и Национальной академии наук Беларуси. На сегодняшний день основными направлениями деятельности предприятия являются: • научное обеспечение хлебопекарной, кондитерской и макаронной промышленности; • разработка новых технологий производства, новых видов хлебопекарной и кондитерской продукции, в том числе диетического и профилактического направления, а так же новых видов изделий специального назначения; • разработка и внедрение новых методов физикохимического, микробиологического контроля, а также проведение контрольных и арбитражных испытаний по определению физико-химических показателей, содержанию солей тяжелых металлов, радионуклидов сырья, полуфабрикатов и готовой продукции; • ведение музея чистых культур и обеспечение хлебопекарных предприятий заквасками; • разработка и совершенствование технических нормативных правовых актов и технологической документации, в т.ч. на новые виды изделий хлебопекарного, кондитерского и макаронного производств. В последние годы Государственное предприятие «Белтехнохлеб» принимает активное участие в фундаментальных и прикладных исследованиях в рамках республиканских, государственных и отраслевых научно-технических программ. Основной целью выполнения данных программ является разработка научно-обоснованных методов и технологий для хлебопекарной, кондитерской и макаронной отрасли, а также разработка новых видов обогатительных добавок и изделий функционального назначения. В 2010 году в результате исследований в рамках работы «Разработка технологии новых видов хлебобулочных и кондитерских изделий повышенной пищевой и биологической ценности для детей школьного возраста» подобраны компоненты для составов обогатительных композиций, проведены пробные лабораторные выпечки, исследования физико-химических показателей хлебобулочных и кондитерских изделий с их использованием. Разработаны новые виды 6 наименований хлебобулочных и 3 наименования кондитерских изделий с использованием обогатительных композиций (хлеб «Школьный», рожок «Вундеркинд», бублики лицейские, батон «Юниор», булочка детская с корицей; ватрушка «Восторг», кекс «Детский» с творогом, сладости мучные «Коржик детский», трубочка вафельная «Вкусняшка»).
38
Проведены медико-биологические исследования этих изделий в ГУ «НПЦ «Институт фармакологии и биохимии Национальной академии наук Беларуси». По результатам испытаний дано заключение, что изделия обладают иммуномодулирующими свойствами и обладают профилактическим и оздоровительным действием. Новые виды хлебобулочных и кондитерских изделий с использованием обогатительных композиций имеют повышенную пищевую и биологическую ценность, сбалансированы по содержанию белка, жира, углеводов, обогащены минеральными веществами (селен, железо), витаминами группы В (В1, В2, В6, В12, фолиевая кислота), витамином РР, пищевыми волокнами, флавоноидами растений, употребление их будет способствовать укреплению иммунного статуса, улучшению физического состояния детей школьного возраста. Новые виды продукции рекомендуются также для профилактического питания всех групп населения. В рамках программы ОНТП «Продукты питания для людей пожилого возраста» на тему: «Разработка технологии производства композитных смесей для хлебобулочных и кондитерских изделий и продукции профилактического и оздоровительного действия для лиц пожилого возраста» впервые в Республике Беларусь разработаны хлебобулочные и кондитерские изделия социальной направленности, а именно для питания людей пожилого возраста, изучена их эффективность, путем проведения медико-биологических испытаний. В результате исследований установлена устойчивость к гипоксии и улучшению состояния сосудов животных при употреблении новых видов хлебобулочных и кондитерских изделий, резистентность сосудов повышалась при употреблении отдельных изделий на 20-25%. Разработано 3 вида хлебобулочных и 2 вида кондитерских изделий с использованием композитных смесей (хлеб «Полезный» обогащенный, рогалик «Полезный», сухари «Полезные», сладости мучные «Виноградные», пряники «Питательные»). Разработанные изделия имеют высокую пищевую и биологическую ценность, обогащены минеральными веществами (кальций, селен), витаминами группы В, флавоноидами, обладают профилактическими свойствами. При употреблении 100 г изделий удовлетворение суточной потребности составит в витаминах и минеральных веществах состовляет от 14 до 19% (В1 на 16-18,5%, В2 - 14-16%, В6 - 22,6-29,0%, В9 - 22,5-28,7%, В12 - 22,3-28,7%, Sе - 13,9-19,7%, Са -19,8%). Употребление этих изделий способствует укреплению сердечно-сосудистой системы человека и частичной компенсации дефицита кальция, селена, витаминов группы В. Обогащенные хлебобулочные и кондитерские изделия предназначены для питания лиц пожилого возраста, а также для профилактического питания всех групп населения. Массовое потребление этих продуктов будет способствовать обеспечению пожилого населения ценными биологически активными веществами, улучшению физического состояния и продления активной жизни. Интерес представляет импортозамещающие изделия, раз-
технологии хлебопечения работанные по теме: «Разработка и внедрение технологии новых видов снеков на основе продуктов экструзии злаковых культур». В ходе работы проведены исследования по подбору рецептурных ингредиентов и оптимальных технологических режимов с целью получения конечного продукта, обладающего хорошими потребительскими свойствами и сбалансированной пищевой ценностью. В результате исследований разработаны три новых технологии производства экструзионных продуктов: • хлебцев экструзионных из муки различных злаковых культур (пшеничной, ржаной) с добавлением отрубей, витаминно-минеральных премиксов, вкусоароматических добавок, в т.ч. с начинками; • хлебцев экструзионных из цельного зерна пшеницы, крупы гречневой, рисовой; • снеков. Проведены исследования аминокислотного и витаминноминерального состава экструзионных изделий, а также исследования по показателям пищевой ценности (белок, углеводы, пищевые волокна). Унифицирована методика определения пищевых волокон в экструзионных изделиях Изделия имеют хорошие потребительские свойства и высокую пищевую и энергетическую ценность, обогащены минеральными веществами, витаминами группы В (В1, В2, В6, В9), пищевыми волокнами. Экспериментальные данные по содержанию пищевых волокон, полученные с помощью разработанной методики, соответствуют расчетным данным. Изделия имеют высокое содержание пищевых волокон – до 10 г, что составляет 50% от суточной потребности при употреблении 100 г продукта. Созданные экструзионные изделия производятся на предприятиях республики и поставляются на экспорт. Не менее интересна работа, проведенная в рамках государственной научно-технической программы «Агропромкомплекс – устойчивое развитие» по теме: «Разработка новых видов кондитерских изделий диетического и функционального назначения, тортов и пирожных с пониженной энергетической ценностью». Целью работы являлось создание новых видов кондитерских изделий диетического назначения с оптимизированным составом (сладости мучные, бисквит), кондитерских изделий (торты и пирожные) с пониженной энергетической ценностью; предназначенных для массового потребления населения. Основными направлениями в разработке новых видов кондитерских изделий являются совершенствование ассортимента для диетического и функционального питания, обогащение продукции пищевыми волокнами, снижение содержания углеводов, и в первую очередь сахаров, снижение энергетической ценности изделий. В ходе выполнения работы проведена отработка технологии изготовления диабетических бисквитов с полной заменой сахара-песка на подсластители. В бисквитной массе определялась пенообразующая способность, стойкость и плотность бисквитного теста, изучена микроструктура пен. В качестве источников пищевых волокон для диетических кондитерских изделий использовалось отечественное сырье – отруби пшеничные, пшеничная клетчатка, смеси яблочного порошка и пшеничных отрубей, порошок из яблочных выжимок. Для производства изделий с пониженной энергетической ценностью был проведен анализ выпеченных и отделочных полуфабрикатов и подбор компонентов, позволяющих снизить энергетическую ценность изделий не менее чем на 30% в сравнении с аналогичными.
www.hipzmag.com
№9 (174) сентябрь 2013 | Было установлено, что для изготовления тортов и пирожных с пониженной энергетической ценностью целесообразно изготовление бисквитных, бисквитно-песочных и медовых выпеченных полуфабрикатов с использованием молока сухого обезжиренного, творога, сметаны и кефира. Наименьшей энергетической ценностью обладают отделочные полуфабрикаты на основе кремов растительных, сметаны, творога, кефира, белкового крема. Для отделки поверхности изделий рекомендуется использовать свежие фрукты и ягоды. По результатам исследований созданы 3 наименования тортов и пирожных с пониженной энергетической ценностью (пирожное «Фрутик» с пониженной энергетической ценностью, торт «Мелодия» с пониженной энергетической ценностью, торт «Сливочно-творожный с фруктами» с пониженной энергетической ценностью). Проведены исследования по установлению сроков годности тортов и пирожных с пониженной энергетической ценностью. В результате исследований установлен срок годности на группу изделий на основе медового полуфабриката с кремом «Сливочнотворожный», упакованные в контейнеры из полипропилена, - 5 суток с момента изготовления при температуре хранения (4±2)ºС. В рамках данной работы также разработан стандарт СТБ 22652012 «Изделия мучные кондитерские диетические и обогащенные. Общие технические условия». В последние годы проблема здорового питания стала одной из важнейших и актуальных задач государственной политики, поскольку она связана с социальной стабильностью и здоровьем населения. Особое внимание уделяется вопросам питания детей и подростков. Наряду с обеспечением биологических потребностей организма, в некоторых случаях питание может выполнять лечебную функцию, например, при заболевании фенилкетонурией, целиакией, почечной недостаточностью и другими изменениями, связанными с нарушением обмена веществ. В этих случаях больным требуется специальное питание, в котором полностью отсутствует белок или некоторое его составляющие или количество белка ограничено. Нашим предприятием в рамках республиканской программы «Детское питание» проводятся исследования по теме: «Разработка технологии производства макаронных изделий диетических и обогащенных для детей дошкольного и школьного возраста». Целью настоящего проекта является осуществление полного инновационного цикла по созданию макаронных изделий со свойствами функциональности для детей дошкольного и школьного возраста. Будут созданы диетические макаронные изделия: с низким содержанием фенилаланина – для больных фенилкетонурией, безглютеновые – для больных целиакией, и макаронные изделия для профилактического питания детей, сбалансированные по содержанию белков, жиров, углеводов, с повышенным содержанием витаминов группы В, железа, пищевых волокон. В результате выполнения работ УП «Унитехпром БГУ» разработаны составы смеси безглютеновой «Целевита» и смеси с низким содержанием фенилаланина «Добровита» на основе картофельного и кукурузного крахмалов, а также картофельного крахмала холодного набухания для производства макаронных изделий с низким содержанием фенилаланина и безглютеновых. Исходя из потребностей в витаминах и минеральных веществах детей дошкольного и школьного возраста разработаны обогатительные добавки «Агата» на основе дезинтегрированного растительного сырья, витаминов В1, В2, РР, железа и пищевых волокон для производства обогащенных макаронных изделий. В настоящее время ведется отработка технологических режимов производства диетических и обогащенных макаронных изделий для питания детей дошкольного и школьного возраста.
39
| №9 (174) сентябрь 2013 Внешний вид диетических и обогащенных макаронных изделий до и после варки представлен на рис. 1. Не менее интересны работы в области фундаментальных исследований. Проведены исследования по теме: «Исследование влияния показателя активности воды на безопасность и сроки годности различных групп хлебобулочных и кондитерских изделий». Целью данного задания являлось проведение исследований влияния показателя активности воды на качество, безопасность и сроки годности различных групп хлебобулочных и кондитерских изделий. В ходе работы проведены лабораторные исследования и установлены показатели активности воды для различных групп хлебобулочных изделий без начинки (хлеб (зерновые, ржанопшеничные, заварные, пшеничные), булочные, сдобные изделия, изделия с пониженной влажностью) и с начинкой (пироги, булочки) и для мучных кондитерских изделий без начинки и с начинкой (печенье, пряничные изделия, бисквиты, кексы, сладости мучные), а также тортов, пирожных, бисквитных рулетов, вафлей, сладостей сахарных. Проведены исследования по установлению оценки действия показателя активности воды на окислительные процессы мучных кондитерских изделий в течение срока годности и по окончании срока годности с учетом коэффициента резерва. Также проведены исследования по установлению оценки действия показателя активности воды на микробиологические процессы в хлебобулочных изделиях с начинками и кондитерских с начинками и без, а также на сроки годности изделий. По результатам исследований проведены анализ полученных данных, установление степени эпидемической опасности в зависимости от показателей активности воды для различных групп изделий без начинки и с начинкой. Изделия по величине активности воды разделяются на три группы: • продукты с высоким показателем активности воды – Аw=1,0-0,91; • продукты с промежуточным показателем активности воды - Аw=0,9-0,61; • продукты с низким показателем активности воды Аw=0,6-0,2. По результатам выполнения работы разработаны рекомендации «Активность воды и степень эпидемиологической опасности хлебобулочных и кондитерских изделий». Полученные результаты исследований показателя активности воды будут использоваться на хлебопекарных предприятиях при прогнозировании микробиологической стабильности хлебобулочных и кондитерских изделий, как в процессе производства, так и при хранении. В рамках работы «Исследование влияния заквасочных куль-
тур на развитие технически вредной микрофлоры в производстве хлебобулочных изделий» изучалось применение биологического метода борьбы с «картофельной болезнью» хлеба. Целью данного исследования являлось изучение антагонистической активности заквасочных культур (лактобацилл, лактококков и пропионовокислых бактерий) на развитие спорообразующей палочки, возбудителя «картофельной» болезни пшеничного хлеба Bacillus subtilis в производстве хлебобулочных изделий. В ходе выполнения научной работы получены сведения о влиянии молочнокислых микроорганизмов и их консорциумов из коллекции РУП «Институт мясомолочной промышленности» на развитие технически вредной микрофлоры в производстве хлебобулочных изделий (гнилостной микрофлоры и возбудителей картофельной болезни хлеба). Выявлены две закономерности: - при включении в состав консорциума штаммов с выраженными антагонистическими свойствами к B. subtilis, консорциум проявляет более сильное антагонистическое влияние на развитие B. subtilis, чем составляющие его отдельные штаммы; - при включении в состав консорциумов сильных кислотообразователей кислотообразующая активность консорциумов усиливается по сравнению с кислотообразующей активностью других отдельных штаммов, входящих в консорциумы. С учетом полученных результатов исследований определены 4 консорциума для создания бакконцентрата с целью применения в хлебопечении. Выделенные консорциумы обладают высокой антагонистической активностью в отношении спорообразующего микроорганизма Bacillus subtilis, как это представлено на рис. 2. Как результат исследований разработаны «Рекомендации по использованию штаммов молочнокислых микроорганизмов и их консорциумов для создания бакконцентратов для производства хлебобулочных изделий». Кроме того нашим предприятием проводятся исследования в рамках отраслевой научно-технической программы «Импортозамещающая продукция» по заданию «Разработать технологии и провести исследования показателей качества и безопасности хлебобулочных и кондитерских изделий при глубокой заморозке на различных стадиях технологического процесса». На сегодняшний день рынок замороженных полуфабрикатов хлебобулочных и кондитерских изделий, а также готовых изделий – один из самых динамично развивающихся. Популярность замораживания хлебобулочных и кондитерских изделий объясняется большим ассортиментом хлебобулочных изделий и повышением требований потребителей к их свежести. Заморозка хлебобулочных и кондитерских изделий позволяет предложить потребителю в любое время суток широкий ассортимент свежих изделий. Производство замороженных полуфабрикатов, изделий из теста и их последующее доведение до готовности в условиях пекарен или в домашних условиях становятся одним из ведущих направлений развития производства так называемой «удобной пищи». В ходе проведения исследований были выявлены основные способы заморозки хлебобулочных и кондитерских изделий: 1. Заморозка тестовых заготовок. Рис. 1. Изделия макаронные для детей школьного возраста: безглютеновые а) до 2. Заморозка тестовых заготовок разварки, б) после варки; с низким содержанием фенилаланина в) до варки, г) после варки; личной степени готовности (частично выобогащенные д) до варки, е) после варки. печенные – 90% степени готовности).
40
технологии хлебопечения
№9 (174) сентябрь 2013 |
Рис. 2. Сравнительный результат эффективности применения консорциумов при посеве Bacillus subtilis на среду MRS в сравнении с контрольным образцом (тест-штамм Bacillus subtilis) 3. Заморозка готовых хлебобулочных изделий. 4. Заморозка тортов и пирожных. Проводили исследования ржано-пшеничных заварных и не заварных хлебобулочных изделий, сдобных и булочных изделий и тортов и пирожных. Для замораживания изделий использовали камеры глубокой заморозки с температурой внутри минус 30-35ºС, а хранение осуществляли при температуре минус 18ºС. В ходе проведения шоковой заморозки хлебобулочных изделий исследовали влияние рецептурного состава изделия, формы, массы изделий, технологии приготовления, вида упаковки, способов замораживания и размораживания на качество конечного продукта. Хлебобулочные изделия из пшеничной муки замораживали с различным содержанием сахара и жира: - без внесения сахара и жира; - с внесением 2% и 8% сахара-песка;
- с внесением 2% и 8% жировых продуктов (маргарина); - с одновременным внесением сахара-песка и маргарина в количестве: 4% сахара-песка и 6% маргарина; 8% сахара-песка и 8% маргарина. Результаты влияния сахара и жира на процесс замораживания представлены на рисунках 3 и 4. В результате проведенной работы по изучению влияния сахара на процесс замораживания и размораживания полуфабрикатов и готовых изделий установлено, что внесение сахара в рецептуру хлебобулочных изделий ускоряет процесс замораживания. Продолжительность замораживания выпеченных изделий и полуфабрикатов с содержанием 2% и 8% сахара в морозильной камере при температуре минус 30,5ºС практически не отличалась и составила: выпеченных изделий – 5 ч; полувыпеченных заготовок – 5,5 ч; тестовых заготовок – 5 ч. Разница между контрольным и исследуемыми образцами составляет от 0,5 ч до 1,0 ч. В результате проведенной работы по изучению влияния жи-
Рис. 3. Влияние сахара на процесс замораживания хлебобулочных изделий
Рис. 4. Влияние жира на процесс замораживания хлебобулочных изделий
www.hipzmag.com
41
| №9 (174) сентябрь 2013 ровых продуктов (маргарина) на процесс замораживания и размораживания полуфабрикатов и готовых изделий установлено, что внесение в рецептуру хлебобулочных изделий из дополнительного сырья только жира слегка замедляет процесс замораживания. Продолжительность замораживания выпеченных изделий, полувыпеченных и тестовых заготовок образцов с содержанием 2% жира в морозильной камере при температуре минус 30,5ºС не отличалась от образцов с содержанием 8% жира и составила 6,0 ч (контрольный образец – 5,5 ч). Установлено, что при совместном внесении сахара и жира процессы замораживания и размораживания проходят быстрее. Продолжительность замораживания выпеченных изделий и полуфабрикатов совместном внесении сахара и жира в морозильной камере при температуре минус 30,5ºС составила: выпеченных изделий – 5 ч (контроль 5,5 ч); полувыпеченных заготовок - 5,5 ч (контроль 6 ч); тестовых заготовок - 6 ч. Продолжительность размораживания выпеченных изделий – 4,0 ч. (контроль – 4,0 ч); полувыпеченных заготовок – 4,0 ч, (контроль - 4,5 ч); тестовых заготовок - 3 ч (контроль - 4 ч.) Также проведены исследования различных технологических приемов при производстве изделий из пшеничной муки с целью получения после размораживания изделий с хорошими потребительскими качествами. В результате проведения производственных выпечек установлено, что при производстве тестовых заготовок из пшеничной муки использование улучшителя совместно с увеличенной дозировкой дрожжей и применением «холодной» технологии (сокращается продолжительность расстойки) способствует сохранению и улучшению качества хлебобулочных изделий после размораживания (объем выше, пористость, эластичность мякиша лучше, чем у контрольного). В производственных условиях отработаны технологические режимы производства частично выпеченных заготовок до и после замораживания. Сравнительная оценка органолептических показателей выпеченных и частично выпеченных заготовок показала, что после допекания изделия имели такой же цвет и форму, как и у контрольного образца. Мякиш изделий после допекания - пропеченный, эластичный, не влажный на ощупь, пористость - равномерно развитая, без пустот и уплотнений. Физико-химические показатели (влажность, кислотность, пористость) после допекания практически не отличались от показателей выпеченных изделий. В результате проведенной работы установлено, что при производстве частично выпеченных заготовок не нарушается ход ведения технологического процесса и качество продукции. По органолептическим и физико-химическим показателям качества выпеченные изделия и частично выпеченные заготовки соответствуют требованиям ТНПА. По результатам исследований влияния формы и массы изделия выявлено: чем больше удельная поверхность (удлиненная форма – багет) и чем меньше масса, тем быстрее проходит процесс замораживания/размораживания. Установлена закономерность: чем больше увлажнение тестовой заготовки перед посадкой в печь, тем менее морщинистой и шелушащейся будет поверхность готового изделия после размораживания. Проведенные исследования по замораживанию упакованных ржано-пшеничного хлеба (заварные и незаварные), булочных и сдобных изделий, их полуфабрикатов (частично выпеченные изделия), в условиях шоковой заморозки показали, что вид упаковки практически не влияет на органолептические и физикохимические показатели качества готовой продукции.
42
Органолептические показатели качества изделий, после размораживания имели хороший внешний вид: без крупных трещин и подрывов, цвет поверхности остался прежним. Состояние мякиша выпеченных образцов после размораживания не изменилось - пропеченный, эластичный, с равномерно развитой пористостью, без пустот. Пористость изделий, полученных из замороженных выпеченных изделий, была на уровне образцов, которые не подвергались замораживанию, как это представлено на рис. 5. Влажность изделий в процессе хранения в замороженном виде уменьшилась на 0,5-1,6%, однако не превысила допустимых значений. Также проведены исследования по определению влияния процесса размораживания на качество хлебобулочных в разных условиях. Хлеб, замороженный в термоусадочной пленке и затем размороженный в различных условиях (без упаковки в естественных условиях; в упаковке в естественных условиях; без упаковки в СВЧ), по органолептическим и физико-химическим показателям практически не отличается между собой (изделия имели не расплывчатую форму, пропеченный, эластичный, не влажный на ощупь мякиш, с равномерно развитой пористостью, без пустот и уплотнений).
Рис. 5. Изменение пористости в замороженных хлебобулочных изделиях Установлено, что наиболее приемлемым способом размораживания изделий и п/ф из пшеничной муки является размораживание в естественных условиях (при температуре помещения 22-24ºС и относительной влажности воздуха 70-74%). Качество готовых изделий при размораживании в условиях холодильной камеры ухудшается. Показателем, характеризующим свежесть хлеба, служит крошковатость мякиша. В процессе хранения крошковатость хлеба увеличивается. Поэтому данный показатель считается одним из важных факторов, характеризующих степень черствения изделий. В ходе исследований влияния процесса глубокой заморозки на качество выпеченных хлебобулочных изделий по истечении 7,2 месяца хранения при температуре минус (18±5)ºС выявлено, что в изделиях происходит процесс «старения» крахмала, о чем свидетельствует снижение показателя набухаемости мякиша и незначительное увеличение показателя крошковатости, что сказывается на сохранности свежести изделий. Также незначительно изменяется влажность мякиша готовых изделий, полученных из замороженных выпеченных изделий, а влажность мякиша готовых изделий, полученных из замороженных частично выпеченных заготовок, практически не отличается от контрольного образца (контрольный образец – готовое выпеченное изделие, не подвергавшееся заморозке). Анализ данных показателей крошковатости и набухаемости мякиша готовых изделий свидетельствуют о том, что гидрофиль-
технологии хлебопечения
Рис. 6. Изменение показателя набухаемости в замороженных хлебобулочных изделиях
Рис. 7. Изменение показателя крошковатости в замороженных хлебобулочных изделиях ные свойства мякиша и способность его крошиться изменились незначительно, как это представлено на рис. 6 и 7. Наряду с исследованиями хлебобулочных изделий проведены работы по исследованию выпеченных и отделочных полуфабрикатов, тортов и пирожных глубокой заморозки по определению их качества после разморозки. Исследованы выпеченные полуфабрикаты: • бисквит №1; • полуфабрикат бисквитный «Нежный» шоколадный; • полуфабрикат песочный №16; • полуфабрикат медовый «Классический»; • воздушно-ореховый полуфабрикат и отделочные полуфабрикаты: • крем «Новый» №61; • суфле №105; • крем белковый (заварной) №87; • сливки растительные; • сливки растительные, смешанные с молоком сгущенным с сахаром вареным «Лакомка»; • - крем творожно-растительный. В процессе глубокой заморозки проведен анализ скорости замораживания и размораживания выпеченных и отделочных полуфабрикатов, тортов и пирожных. Замораживание пирожных проходило быстрее, чем замораживание тортов. График изменения температуры внутри полуфабриката тортов и пирожных при замораживании представлен на рис. 8. Размораживание изделий проводилось в условиях холодиль-
www.hipzmag.com
№9 (174) сентябрь 2013 | ной камеры при температуре (4±2)ºС. Размораживание пирожных проходило в течение 3 ч, тортов – 4,5 ч. По результатам проведенных испытаний из шести испытуемых отделочных полуфабрикатов по истечении 2 месяцев хранения были исключены из дальнейших исследований крем белковый (заварной) №87, суфле №105, крем творожно-растительный, так как консистенция крема белкового (заварного) и суфле стала слабой, отсадочные фигурные элементы не сохраняли форму, крем творожнорастительный растрескался. Исследования оставшихся отделочных полуфабрикатов было продолжено. Массовая доля влаги отделочных полуфабрикатов после размораживания соответствовала регламентированным значениям. Однако после первого месяца массовая доля влаги полуфабрикатов (кроме сливок растительных) увеличивалась, после второго месяца начала уменьшаться. По истечении 7,2 месяца по органолептическим и физико-химическим показателям крем «Новый» №61, сливки растительные, сливки растительные, смешанные с молоком сгущенным с сахаром вареным «Лакомка», соответствовали требованиям ТНПА. Процесс замораживания выпеченных полуфабрикатов, практически не повлиял на их качество. После размораживания органолептические показатели оставались на уровне образцов до замораживания. Массовая доля влаги выпеченных полуфабрикатов с пористой структурой (бисквитный, Нежный» шоколадный, медовый «Классический», воздушно-ореховый) увеличилась, а полуфабриката песочного №16 – уменьшилась, но все показатели соответствовали регламентируемым значениям. При анализе показателей качества замороженных тортов через 230 дней хранения сделаны следующие наблюдения: - торты со сливочным кремом, с растительными сливками, смешанными с молоком сгущенным вареным «Лакомка», по органолептическим показателям не отличались от тортов до замораживания: поверхность тортов соответствовала отделочному полуфабрикату, элементы отделки сохраняли четкий фигурный рельеф, отделка боковой поверхности не изменилась; - торты с растительными сливками без добавок в процессе длительного замораживания и последующего размораживания по внешнему виду существенно отличались от изделий до замораживания: отделочные полуфабрикаты, которыми глазировали поверхности изделий, растрескались, поверхность стала матовой, произошло усыхание изделий. Кроме того, был проведен анализ показателей качества тортов на основании показателя активности воды. Анализируя данные по активности воды, сделаны следующие выводы: активность воды в тортах после размораживания уменьшается в изделиях, где показатели влажности выпеченных и отделочных полуфабрикатов близкие по значению. В данном случае миграция воды между выпеченным и отделочным полуфабрикатами осуществляется равномерно, что благотворно сказывается на органолептических показателях изделий. В изделиях, где разница во влажности полуфабрикатов значительная, происходит миграция воды из полуфабриката с более высокой влажностью в полуфабрикат с меньшей. Это способствует изменению органолептических показателей изделия после размораживания (растрескивание поверхности). Кроме того, в ходе исследований был проведен анализ сырья, входящего в состав полуфабрикатов, и его влияние на безопасность готовых изделий после размораживания. Для производства кондитерских изделий и, в частности, для производства отделочных полуфабрикатов для тортов и пирожных используют масло «Крестьянское» сладкосливочное несоленое с массовой долей влаги 25%. Одним из основных показателей качества масла из коровьего молока является содержание в нем влаги. Известно, что микроорганизмы могут развиваться в плазме масла, представляющей
43
| №9 (174) сентябрь 2013
Рис. 8. График изменения температуры внутри полуфабриката тортов и пирожных при замораживании
Рис. 9. График изменения температуры внутри полуфабриката тортов и пирожных при размораживании Технология глубокой заморозки предполагает более длительный срок годности замороженных хлебобулочных изделий, тортов и пирожных. С этой целью и на основании предварительных исследований хлебобулочных изделий, тортов и пирожных в ГУ «Республиканский центр гигиены и общественного здоровья» были установлены сроки годности: для изделий сдобных и булочных глубокой заморозки 5 мес. и 6 мес. для хлебов белорусских заварных и незаварных, готовых и частично выпеченных на 90%, упакованных в пакеты полипропиленовые, при температуре хранения минус (20±5)°С. И срок годности 6 мес. с момента изготовления при температуре хранения минус (18±5)˚С для тортов и пирожных: • бисквитных со сливочным кремом (с добавками и без добавок); • медовых со сливочным кремом (с добавками и без добавок); • бисквитных с кремом на основе растительных сливок с добавками; • песочных со сливочным кремом (с добавками и без добавок); • воздушно-ореховых со сливочным кремом (с добавками и без добавок), упакованных в контейнеры с крышками из полипропилена.
44
собой водную фазу масла, в виде капелек различного размера. В масле с более низкой влажностью и высокой дисперсностью плазмы развитие микроорганизмов затруднено. Высокое содержание влаги в масле «Крестьянское» и сахаросодержащая среда тортов и пирожных может способствовать развитию дрожжей. У масла «Любительское» массовая доля влаги не более 20%. Соответственно уровень качества масла сливочного «Любительское» значительно выше масла сливочного «Крестьянское». В ходе работы при изготовлении отделочных полуфабрикатов для тортов использовали масло «Любительское». Также в ходе работы проведен анализ замораживания тортов в открытых и закрытых контейнерах из полипропилена. Замораживание в обоих случаях происходило одинаково в течение 5 ч при температуре минус 33°С. При размораживании тортов в закрытых контейнерах на крышках появлялся водяной конденсат, который оседал на поверхности тортов, что отрицательно сказывалось на внешнем виде тортов (на поверхности образовывались капли воды). В дальнейшей работе торты замораживали на подложках с открытыми крышками.
На основании исследований разработаны и утверждены технологические инструкции по глубокой заморозке хлебобулочных изделий, тортов и пирожных и рекомендации по приготовлению хлебобулочных изделий из замороженных выпеченных хлебобулочных изделий, тестовых полуфабрикатов и изделий из них, тортов и пирожных после замораживания. Хочется подвести итоги и констатировать тот факт, что питание – важнейший фактор внешней среды, от которого решающим образом зависит здоровье и благополучие человека. Пище и питанию принадлежит ведущая роль в обеспечении нормального роста и развития организма, защите его от болезней и вредных воздействий, поддержании активного долголетия. И роль науки в обеспечении стабильного качества продукции и разработке новых технологий в хлебопекарном, кондитерском и макаронном производстве весьма значительна. На этой ноте хочу пожелать всем здоровья и благополучия! Мы всегда рады помочь и открыты к сотрудничеству! Государственное предприятие «Белтехнохлеб» 220004, г. Минск, ул. Раковская, 30 Т: +375 17 226-77-11 ф: +375 17 203-56-46 beltexnoxleb@mail.ru
технологии хлебопечения
№9 (174) сентябрь 2013 |
УДК 664.661.045.5:005.936
Використання технології відкладеного
випікання у виробництві хлібобулочних виробів лікувально-профілактичного призначення Солоницька І.В., кандидат технічних наук, доцент, Пшенишнюк Г.Ф., кандидат технічних наук, доцент, Одеська національна академія харчових технологій Розробка та удосконалення технологій відкладеного випікання буде сприяти розвитку нового напряму в сучасному хлібопеченні, наприклад, при виробництві хлібобулочних виробів лікувально-профілактичного призначення на основі технології заморожених напівфабрикатів. Завдяки впровадженню технології виробництва заморожених напівфабрикатів ціна продукції, розрахованої на роздрібного та гуртового споживача, стає нижчою за собівартість виробу, виготовленого силами пекарень. Тож відповідно збільшується і ефективність роботи міні-пекарень, крамниць та супермаркетів. Ключові слова: технологія відкладеного випікання, порошок морської капусти, заморожені напівфабрикати, пробна лабораторна випічка, глибоке заморожування. Development and improvement of technologies delayed baking will develop a new direction in the Bakery - baked goods, powered by baking pending health-care setting. Due to introduction of technology of production of frozen napvifabrikativ, cost of products, counted on a retail and herd user becomes below than prime price of good made forces of bakeries. Efficiency of work of mini-pekaren', shops and supermarkets is accordingly increased therefore. Keywords: postpone baking, powder of laminaria, frozen bakery half-finished products, trial laboratory baking, deep freezing.
Т
ехнології відкладеного випікання з'явились у 30-х роках XX століття, коли пекарі вперше випробували охолодити тісто. Але лише через півстоліття його почали використовувати для виготовлення здобних виробів. Нині технологія відкладеного випікання застосовується для різноманітних видів виробів як традиційних, так і оригінальних сортів. В Україні вже досить помітна наявність на прилавках магазинів, у місцях громадського харчування хлібопекарської продукції, виробленої із заморожених напівфабрикатів. Ця продукція приваблює покупців свіжістю, ароматом і хорошим товарним виглядом. Технології заморожування тістових заготовок і виробництво напівфабрикатів високого ступеня готовності – одна з інноваційних альтернатив для задоволення споживчих переваг запропонованого асортименту і забезпечення населення свіжоспеченими хлібобулочними виробами. Однією зі сталих тенденцій на ринку хлібобулочних виробів із заморожених напівфабрикатів є збільшення попиту на вироби та продукцію з різноманітними начинками, а також асортимент виробів для лікувально-профілактичного харчування. Розробка та удосконалення технології відкладеного випікання дасть розвиток нового напряму в хлібопеченні – виробництво хлібобулочних виробів лікувально-профілактичного призначення на основі технології відкладеного випікання забезпечить населення України широким асортиментом свіжовипечених хлібобулочних виробів без збільшення числа обслуговуючого персоналу і техніки, дозволить розширити асортимент хлібобулочних виробів шляхом введення на ринок свіжовипечених хлібобулочних виробів спеціального та лікувально-профілактичного призначення [1, 2]. Для виробника запропонована технологія має ряд переваг. Використання в торгових центрах заморожених хлібобулочних напівфабрикатів не потребує розширення штату за рахунок фахівців, які здійснюють процес тістоведення. При використанні заморожених хлібних напівфабрикатів практично відсутній нереалізований товар, оскільки випікання нових партій відбувається в міру реалізації попередніх. Завдяки більш тривалому терміну зберігання з'являється можливість краще планувати
www.hipzmag.com
виробництво, готувати товарний запас, оптимізуючи процес виробництва. Економія часу на виробничий цикл складає при цьому до 30%. За рахунок тривалого терміну зберігання продукції є можливість економити кошти при закупівлі сезонних інгредієнтів (за нижчими цінами і більш високої якості – більш свіжі), бути повністю незалежними від основного виробника хліба. На такому підприємстві використовується більш просте технологічне обладнання, а в асортименті завжди наявні гарячі і ароматні вироби. Сутність технологій відкладеного випікання полягає у тому, щоб сповільнити або призупинити біотехнологічні процеси бродіння мікроорганізмів у борошняних напівфабрикатах і тісті, наприклад за рахунок суттєвого зниження їхньої температури. Завдяки цьому технологічному прийому можливе тривале зберігання заморожених напівфабрикатів у морозильній камері та після дефростації отримання за мінімальний час свіжої ароматної випічки в місці продажу чи споживання. Таким чином, використання різних видів технологій відкладеного випікання є досить актуальною темою на сьогодні. До технологій відкладеного випікання належить приготування готового до формування тіста, тістових заготовок до вистоювання та випікання, часткового випікання та заморожування виробів. Тісто, що готове до формування, випускається у блоках і шматках; готове до вистоювання – розподіляється на напівфабрикати, заморожені після формування, для блокового вистоювання, сповільненого вистоювання; тісто, готове до випікання; тісто з дефростацією та без дефростації. Часткове випікання поділяється на класичне, експрес-випікання та напіввипечена бріош. Сьогодні отримало інтенсивний розвиток впровадження низьких температур у виробництво напівфабрикатів високого ступеня готовності – частково і майже повністю випечених. Відмінною особливістю технологічного процесу зі стадією заморожування при частковій випічці є те, що початкову стадію цього процесу прагнуть скоротити до можливо мінімального. Вироби випікають до повного формування структури м'якушки та відповідного ступеня клейстеризаціі крохмалю. Недостатня тривалість випічки може призвести до зниженого об’єму виробів
45
| №9 (174) сентябрь 2013 зі зморшкуватою нерівною поверхнею, оскільки напівфабрикати двічі піддаються випічці і деформування скоринки та інтенсивність забарвлення поверхні таких виробів значно більші, ніж у виробів, приготованих традиційним способом. Для виробників хлібобулочних виробів велике значення має забезпечення стабільної якості і привабливого для споживача зовнішнього вигляду готових виробів при одночасних мінімальних енергетичних витратах під час випічки. Для забезпечення стабільної якості хлібобулочних виробів, вироблених за допомогою технології заморожування, потрібні високий професіоналізм пекаря, необхідне морозильне обладнання, оптимальні умови технологічного процесу і високоякісна сировина. За даною технологією можливе використання поліпшувачів. Основними напрямами для поліпшення якості виробів при використанні заморожених напівфабрикатів є: зміцнення структури тіста, підвищення вологоутримувальної здатності , забезпечення еластичності тіста і стабільності його фізико-механічних властивостей, а також підтримання на необхідному рівні життєдіяльності дріжджових клітин [3,4]. Одна з основних тенденцій на ринку заморожених хлібобулочних виробів – збільшення попиту на житні вироби та продукцію з різноманітними начинками, а також асортимент виробів для здорового та лікувального харчування. Якість заморожених напівфабрикатів залежить від багатьох факторів. До них належить якість сировини, що використовується, технологічні параметри при замішуванні тіста, заморожуванні напівфабрикатів та при їхньому зберіганні. Разом з тим у технології глибокого заморожування хлібобулочних напівфабрикатів існує ряд проблем. До них можна віднести проблеми зі збереженням активності дріжджових клітин під час заморожування та холодильного зберігання напівфабрикатів. Одним із шляхів вирішення цієї проблеми є використання осмотолерантних дріжджів, у яких підвищена кріорезистентність. При попаданні у тісто вони починають активно споживати резервні цукри. Коли їхня кількість зменшується, дріжджова клітина стає більш подразливою, тому тривалість бродіння замішаного тіста має бути зведена до мінімального. Для приготування заморожених напівфабрикатів найкраще використовувати пресовані дріжджі, сухі ж дріжджі не доцільно використовувати при зберіганні заморожених напівфабрикатів більше чотирьох тижнів [5, 6]. Для виробництва замороженого тіста з визначеними термінами зберігання дуже важливим є вибір штаму дріжджів та оптимальних технологічних параметрів. Заморожене тісто при тривалому зберіганні змінює свої властивості внаслідок процесів дегідратації та зниження консистенції.(це проявляється при більш тривалому вистоюванні, зменшенні об'єму виробів та погіршенні реологічних властивостей тіста).Саме тому при виробництві заморожених напівфабрикатів найкраще використовувати пресовані дріжджі, сухі ж дріжджі не доцільно використовувати при зберіганні заморожених напівфабрикатів більше чотирьох тижнів [3,4]. Щоб зрозуміти вплив заморожування та розморожування (дефростація) на життєдіяльність та активність хлібопекарських дріжджів, необхідно розглянути реакцію біологічних систем на низькі температури та кристалізацію води в рідкій фазі тіста [5,6]. Відповідно даним літератури [7,8,11], точка замерзання цитоплазми клітини складає близько -1 ºC, в той же час клітини залишаються незамороженими при температурі від -10 до -15 ºC, навіть якщо в зовнішньому середовищі присутній лід. Це свідчить про те, що мембрана клітини є ефективним бар'єром, що запобігає проникненню льоду з зовнішньої до внутрінньої області переохолодженої клітини, і що самі клітини не є центрами кристалізації і не містять активних центрів кристалізації
46
переохолодженої води. Разом з тим, переохолоджена вода в цитоплазмі створює більш високий тиск водяної пари, ніж навколишній лід, і клітини починають вирівнювати різницю тисків, втрачаючи воду через мембрану. В результаті зневоднення зростає концентрація розчинених речовин в клітині, що призводить до зниження внутрішньоклітинного тиску водяної пари. Таким чином, встановлюється рівновага між внутрішньою областю клітини та ії оточенням. Утворення кристалів льоду в цитоплазматичній області починається тільки при зниженні температури до -15 ºC та нижче. Ця рівновага спостерігається в інтервалі температур від -1 до -15 ºC. Кількість води, втраченої клітиною в значній мірі залежить від тривалості перебування клітини в цьому температурному інтервалі і, відповідно, процеси, що відбуваються при охолодженні, будуть залежати від його швидкості та проникненості клітини відносно молекул води. При низькому вмісті клейковини в пшеничному борошні необхідно при використанні технології відкладеного випікання додавати до рецептури суху клейковину в кількості 1,5-2 %. Для технології заморожених напівфабрикатів важливим є дотримання певних умов, таких як інтенсивне замішування тіста, що забезпечує утворення розвиненого клейковинного каркасу; температуру тіста після замісу слід підтримувати в межах 1620 °С для сповільнення процесу бродіння; мати відносно міцну консистенцію тіста, що впливає на формостійкість тістових заготовок під час розморожування. Забезпечення даних технологічних параметрів можливе при використовуванні льоду чи крижаної води, сухого льоду чи рідкого азоту, водяної сорочки для охолодження діжі. Взагалі, всю сировину необхідно охолоджувати, вносити дріжджі необхідно за 3-5 хв. до закінчення замісу. Бродіння тіста потрібно максимально скоротити, а процес попереднього вистоювання має забезпечувати лише релаксацію тіста і ні в якому разі процес його бродіння [10, 12,13]. Технологія виробництва хлібобулочних виробів на основі недовипечених напівфабрикатів характеризується відмінними особливостями при виборі технологічних параметрів процесу, основної і додаткової сировини, спеціальних методів поліпшення якості виробів, тому дані питання будуть об'єктами наших досліджень. При проведені досліджень визначали: • вплив сорту борошна на якість хлібобулочних виробів, випечених за технологією відкладеного випікання; • оптимальний час випікання для отримання задовільних органолептичних та фізико-хімічних показників якості готових виробів; • вплив режимів заморожування напівфабрикатів на якість готових виробів; • можливість виробництва хлібобулочних виробів за технологією відкладеного випікання з лікувальнопрофілактичними властивостями і різним складом рецептури. Для дослідів використовували 2 види борошна: борошно пшеничне вищого ґатунку та борошно пшеничне 1 ґатунку задовільної якості (табл.1). В роботі визначали вплив гатунку та хлібопекарських властивостей пшеничного борошна на якість хлібобулочних виробів із заморожених напівфабрикатів за органолептичними, фізикохімічними та структурно-механічними показниками. У попередніх дослідженнях нами було вивчено вплив рецептурних компонентів на якість хлібобулочних виробів із заморожених напівфабрикатів [14,15].В даній роботі об'єктами досліджень був обраний наступний асортимент хлібобулочних виробів: булочки «До сніданку», батони бутербродні, хліб ахлоридний,
технологии хлебопечения хліб з порошком морської капусти до рецептури яких окрім хлібопекарського борошна та пресованих дріжджів використовувалась наступна сировина: цукор-пісок, маргарин столовий, сіль кухонна, молочна сироватка, молоко пастеризоване, добавка порошку морської капусти. Технологічний процес виробництва заморожених напівфабрикатів для хлібобулочних виробів складався з наступних операцій: заміс тіста, його поділ на шматки заданої маси, заморожування тістових заготовок за обраним варіантом. Безопарне тісто готували за холодною технологією з використанням для оптимального замісу фарінограф Брабендера. Заморожування і зберігання тістових заготовок проводили в морозильній камері при температурі -15...-18 ºC впродовж 3-х та 5-ти діб. Після заморожування тістові напівфабрикати піддавались дефростації, короткочасному бродінню, вистоюванню та випіканню. Для досліджень використовувалось борошно пшеничне вищого та першого гатунку.
Таблиця 1. Якість пшеничного борошна за показниками ДСТУ 46.004-99 Показники Колір Запах Смак Вологість, % Кислотність, град Клейковина сира: — кількість,% — якість — вологість, % — гідратаційна здатність — пружність, од.пр. ВДК-1 Газоутворювальна здатність, см³ СО2
Пшеничне борошно Вищий сорт Перший сорт Білий з жовтим Білий з сірим відтінком відтінком Властивий пшеничному борошну Властивий пшеничному борошну 11,5 10,3 2,8 3,2 27 26 Друга група 62,75 168 65 1350
59,75 148,5 55 1420
Органолептична оцінка борошна: • колір – білий; • запах – властивий пшеничному борошну, без сторонніх запахів, не затхлий, не пліснявий; • смак – властивий пшеничному борошну, без сторонніх присмаків, злегка солодкуватий, без хрусту. Готові вироби оцінювали за органолептичними, фізикохімічними та структурно-механічними показниками. В якості контрольних зразків виступали вироби, виготовлені з напівфабрикатів, що не піддавались заморожуванню. В табл.2 представлені показники якості булочок “До сніданку”. За смаковими показниками якості вироби, виготовлені з заморожених напівфабрикатів, не відрізнялись від контрольного зразка, але мали неправильну форму та нерівномірну пористість. Фізико-хімічні показники, а саме пористість та формостійкість виробів з заморожених напівфабрикатів погіршувались порівняно з контрольним зразком. За структурно-механічними показниками м'якушка виробів із заморожених напівфабрикатів менш пластична порівняно з контрольним зразком, але відмінності були незначні. В табл. 3 представлені показники якості батонів бутербродних. За органолептичними показниками якості вироби, виготовлені з заморожених напівфабрикатів, не відрізнялись від контрольного зразка, але вироби 5-тидобової заморозки мали неправильну форму. Фізико-хімічні показники, а саме пористість виробів з заморожених напівфабрикатів погіршувалась
www.hipzmag.com
№9 (174) сентябрь 2013 | порівняно з контрольним зразком. За структурно-механічними показниками м'якушка виробів з заморожених напівфабрикатів втрачала свою пластичність, причому чим триваліше заморожування, тим менш пластичною була м'якушка. В табл. 4 представлені показники якості хліба ахлоридного з молочною сироваткою. На підставі аналізу наведених даних та показників якості можна зробити висновок, що вироби, виготовлені із заморожених напівфабрикатів зберігають свої органолептичні властивості але мають суттєві відмінності за фізико-хімічними показниками якості, тому удосконалення та впровадження такої технології у виробництво за наявністю ряду переваг є доцільним. Визначали оптимальний вміст порошку морської капусти в рецептурі тіста. Пробне лабораторне випікання хліба з порошком морської капусти, що додавався у кількості 0,5, 1, 1,5% та 2% до маси борошна, проводилось безопарним способом із використанням для замісу тіста фаринографа Брабендера, для бродіння тіста та вистоювання тістових заготовок – термостата ТС-80, випічки – лабораторної печі Р3 – ХПЛ. Готові вироби аналізувались за фізико-хімічними та органолептичними показниками, які наведені у табл. 5 і табл. 6. На основі проведених досліджень та отриманих даних робимо висновок про доцільність використання для виробів, випечених за технологією відкладеного випікання, порошку морської капусти у кількості 1,5% від маси борошна. За фізикохімічними показниками відмінності з контролем мали зразки з відсотковим вмістом порошку 2,0% – зменшувалась пористість та формостійкість даних зразків. Зразки з вмістом порошку у кількості 0,5% 1,0% та 1,5% суттєво не відрізнялись від контролю за фізико-хімічними і органолептичними показниками. Далі визначали оптимальний час випікання для отримання задовільної якості готових виробів за органолептичними та фізико-хімічними показниками та проводили дослідження впливу заморожування на якість готових виробів. На підставі попередніх досліджень [14-17] для визначення оптимального часу випікання виробів для подальшого їхнього заморожування та холодильного зберігання були проведені дослідження, за якими тістові заготовки випікались на 30, 50 і 70% від оптимальної тривалості випікання до повної готовності. Після холодильного зберігання допечені до готовності вироби аналізувались за фізико-хімічними і органолептичними показниками якості. Результати досліджень наведені в табл. 7. Аналіз отриманих даних вказує на тенденцію зниження показників пористості у зразках, довипечених після холодильного зберігання, також незначно зростає їхня кислотність. Всі зразки характеризуються хорошою формостійкістю. За органолептичними показниками найкращими виявились зразки, що випікались протягом 70% від оптимальної тривалості випікання до готовності. Вони мали тонкостінні і дрібні пори, гарний колір скоринки, без слідів непромісу. Колір м’якушки був світліший, ніж у зразків, які випікалися лише на 30 і 50% перед зберіганням. Необхідно зауважити, що зразки, які випікалися лише на 30%, при заморожуванні «осідали», скоринка зазнавала деформацій і при подальшому випіканні поверхня виробів була негладкою та з тріщинами. Вироби, які випікалися на 50% та довипікалися після заморожування та подальшого холодильного зберігання, мали кращі органолептичні показники, ніж попередні зразки. Їхня поверхня була більш гладкою, але при довипіканні колір скоринки виробу не набував необхідного забарвлення. При порівнянні якості контрольних зразків та зразків, що випікалися за технологією відкладеного випікання, за фізико-хімічними та органолептичними показниками за останнім варіантом дослідів практично не відрізнялись, тому
47
| №9 (174) сентябрь 2013 Таблиця 2. Показники якості булочок “До сніданку” Після 3 діб заморозки та зберігання
Контроль Показник
Пшеничне борошнов/г
Пшеничне борошно 1 г
- стан м'якушки (структура пористості, пропеченість)
загальна деформація, ∆Hзаг (∆H1) пластична деформація, ∆Hпл (∆H2) пружна деформація, ∆Hпр (∆H3) відносна пластичність, % відносна пружність, % Технологічні затрати: - на упікання, %
Пшеничне борошно 1 г
Пшеничне борошно в/г
Пшеничне борошно 1 г
Органолептичні показники: Правильна Неправильна Гладка, без тріщин та підривів
- форма - стан поверхні
- питомий об'єм, см3/г - кислотність, град. - вологість, % - пористість, %
Пшеничне борошно в/г
Після 5 діб заморозки та зберігання
Добре пропечена, еластична, без слідів непромісу, колір світлий Рівномірна, пори дрібні Нерівномірна, пори середні та тонкостінні та тонкостінні Фізико-хімічні показники: 3,4 3,6 3 2,5 2,6 2,8 2,6 2,4 39,4 39,6 39,8 40 76 77 72 65 - показники пенетрометра, од. пр.: 42 60 62 67 36 49 53 54 6 11 9 10 86 82 85,5 80,6 14 18 14,5 19,4 4
4
3,2
Нерівномірна,пори крупні і тонкостінні
3,5
2,7 2,8 39,8 68
2,3 2,6 39,8 63
39 30 9 82,1 17,9
46 35 11 84,1 15,9
3,3
3
Таблиця 3. Показники якості батонів бутербродних Контроль Показник
- форма - стан поверхні - стан м'якушки (структура пористості, пропеченість
- питомий об'єм, см3/г - кислотність, град. - вологість, % - пористість, % загальна деформація, ∆Hзаг (∆H1) пластична деформація, ∆Hпл (∆H2) пружна деформація, ∆Hпр (∆H3) відносна пластичність, % відносна пружність, % Технологічні затрати: - на упікання, %
Пшеничне борошно в/г
Пшеничне борошно 1/г
Пшеничне борошно 1/г
П’ять діб заморозки Пшеничне борошно в/г
Органолептичні показники: Правильна Гладка, без тріщин та підривів
Пшеничне борошно 1/г
Неправильна
Добре пропечена, еластична, без слідів непромісу, колір світлий Рівномірна, пори дрібні Рівномірна, пори дрібні та товстостінні та тонкостінні Фізико-хімічні показники: 3,2 3 1,87 2 2,2 2,2 2,4 2,2 2,4 2,2 40,8 41 41,4 41,2 41 73 72 57 59 62 - показники пенетрометра, од. пр.: 69 62 64 66 52 56 50 46 52 40 13 12 18 14 12 81,2 80,6 71,9 78,8 76,9 18,8 19,4 28,1 21,2 23,1
4
3
саме технологія відкладеного випікання, при якій вироби випікаються, на 70% забезпечує їхні оптимальні фізико-хімічні та органолептичні показники з повторним випіканням після 24 год. зберігання при кімнатній температурі та після 7 діб холодильного зберігання. Завдяки технології виробництва хлібобулочних виробів за методикою відкладеного випікання можливо отримати за короткий час свіжу ароматну випічку. Інтерес українців до свіжовипеченого хліба збільшується, що сприяє збільшенню питомої ваги такої продукції в загальному виробництві. У руслі цих тенденцій ви-
48
Три доби заморозки Пшеничне борошно в/г
2,8
3
3
2,1 2,4 40,6 60 58 43 15 74,1 25,9
3,2
робники намагаються розширити свій асортимент саме за рахунок такої продукції. Форма продажів хлібобулочних виробів з кожним роком змінюється, переходячи від реалізації продукції традиційних пекарень до продажу свіжого неупакованого хліба в супермаркетах. На сьогоднішній день споживач вимагає різноманітний свіжоспечений асортимент хлібобулочних виробів у будь-який час доби. Тривале зберігання хліба (в морозильній камері він може зберігатися до 18 місяців), просте використання і широкий асортимент, а також повна незалежність від виробника хліба роблять
технологии хлебопечения
№9 (174) сентябрь 2013 |
Таблиця 4. Показники якості хліба ахлоридного Контроль Пшеничне борошно в/г
Показник
Три дні заморозки
Пшеничне борошно 1/г
Пшеничне борошно в/г
П’ять днів заморозки Пшеничне борошно в/г
Пшеничне борошно 1/г
Органолептичні показники: Правильна Гладка, без тріщин та підривів
- форма - стан поверхні - стан м'якушки (структура пористості, пропеченість)
Добре пропечена, еластична, без слідів непромісу, колір світлий Рівномірна, пори дрібні та тонкостінні Фізико-хімічні показники: 3,4 3,5
- питомий об'єм, см3/г
Пшеничне борошно 1/г
- кислотність, град.
2,6
- вологість, % - пористість, %
39,4 76
загальна деформація, ∆Hзаг (∆H1) пластична деформація, ∆Hпл (∆H2) пружна деформація, ∆Hпр (∆H3) відносна пластичність,% відносна пружність, %
47 38 9 80,9 19,1
Технологічні затрати: - на упікання, %
2,8
2,8
Нерівномірна, пори дрібні та товстостінні 2,9
3
2,2
2,3
2,6
3
2,6
2,8
40,8 69
40,2 62
41 63
55 44 11 80 20
58 48 10 82,8 17,2
54 43 11 79,6 20,4
3
2,8
3
39,4 40,4 77 67 - показники пенетрометр, од. пр.: 44 48 35 34 9 14 79,5 70,8 20,5 29,2 3
2,8
Таблиця 5. Аналіз якості готових виробів із різним відсотковим вмістом порошку морської капусти для борошна вищого ґатунку Показники Вологість, % Пористість, % Кислотність, град. Стан поверхні Форма Колір скоринки
Стан м’якушки
Смак Запах Упікання, % Характеристика пористості Формостійкість
Витрати порошку морської капусти до маси борошна, % 0,5 1 1,5 42,5 43 42,8 77 75 75 3,4 3,4 3,4 Органолептична оцінка: Гладка, без тріщин та підривів Правильна Правильна Правильна Правильна Світло-коричневий Світло-коричневий Коричневий Коричневий Добре пропечена, Добре пропечена, Добре еластична,без слідів Добре пропечена, еластична, без слідів пропечена,еластична, еластична, без слідів непромісу, колір сірий непромісу, колір сірий без слідів непромісу, непромісу, колір світлий із зеленуватими вкра- із зеленуватими вкраколір світлий пленнями пленнями Задовільний, властивий даному сорту хліба Властивий хлібу, без Властивий хлібу, без Не відчувається запах Не відчувається запах сторонніх запахів сторонніх запахів водоростей водоростей 9,6 8,5 8,8 9,8 Контроль 42,5 78 3,2
Правильна Коричневий Добре пропечена, еластична, без слідів непромісу, колір сірий із зеленуватими вкрапленнями Не відчувається запах водоростей 10
Рівномірна, пори дрібні та тонкостінні 0,38
0,4
цей проект перспективним. Хліб стає особливо привабливим для споживача, якщо він продається свіжим, ароматним і з хрусткою скориночкою. При використанні технології відкладеного випікання знижуються витрати на повернення непроданной продукції від контрагентів, логістику тощо. Таким чином, впровадження технології відкладеного випікання виробів в умовах торгівельної мережі на сьогоднішній день є досить актуальною темою. Нажаль, дана тема в Україні та на пострадянському просторі ще майже не досліджена. Спираючись на європейський досвід, можна сказати, що використання шокової заморозки в хлібопекарському виробництві - перспективний напрямок. Необхідність зменшення роботи в нічні зміни, економія людських ресурсів, а також розширення асортименту виробів для кінцевого покупця є
www.hipzmag.com
2 43,8 74 3,6
0,41
0,43
0,45
ключовим фактором того, що обладнання шокової заморозки - невід'ємний інструмент всіх сучасних пекарень. Шокове заморожування до -18° С дозволяє працювати більш ефективно, зменшуючи час на підготовку продукції, скорочуючи обсяги необхідних приміщень для зберігання готових виробів та підвищуючи якість та безпечність продукції. Шокове заморожування збільшує термін зберігання виробів, що дозволяє використовувати всі підготовлені продукти і сировину, скорочуючи при цьому можливі відходи. Більш тривалий термін зберігання заморожених виробів дозволяє збільшувати кількість пропонованих виробів. Тема заморожування тістових заготовок на сьогоднішній день є актуальною і мало вивченою. В даній роботі розглянуто питання удосконалення та впро-
49
| №9 (174) сентябрь 2013 Таблиця 6. Аналіз якості готових виробів з різним відсотковим вмістом порошку морської капусти з борошна першого ґатунку
Показники Вологість, % Пористість, % Кислотність, град Стан поверхні Форма Колір скоринки
Стан м’якушки
Смак
Вміст порошку морської капусти до маси борошна першого ґатунку, % 0,5 1 1,5 2 43,5 44 43,5 44 72 72 70 70 3,4 3,6 3,6 3,6 Органолептична оцінка: Гладка,без тріщин та підривів Правильна Правильна Правильна Правильна Правильна Світло-коричневий Світло-коричневий Коричневий Коричневий Коричневий Добре пропечена, Добре пропечена, Добре пропечена, еластична, без слідів Добре пропечена, Добре пропечена, еластична,без слідів еластична, без слідів еластична, без слідів непромісу, колір сірий непромісу, колір сірий непромісу, колір сірий еластична,без слідів непромісу, колір світлий непромісу, колір світлий із зеленуватими вкра- із зеленуватими вкра- із зеленуватими вкрапленнями пленнями пленнями Задовільний, властивий даному сорту хліба Контроль 43,5 76 3,2
Запах
Властивий хлібу, без сторонніх запахів
Властивий хлібу, без сторонніх запахів
Не відчувається запах водоростей
Упікання, %
9,3
9,2
9,3
Характеристика пористості Формостійкість
Не відчувається запах Не відчувається запах водоростей водоростей 9
9,1
0,36
38
Рівномірна, пори дрібні та тонкостінні 0,32
0,33
0,35
Таблиця 7. Якість готових виробів з 1,5% порошку морської капусти, які випікались до готовності, через 24 год. зберігання (зразок 1) та після 7 діб холодильного зберігання (зразок 2)
Тривалість випікання до холодильного зберігання виробів, % 30 50 70 Показники Борошно пшенич- Борошно пшенич- Борошно пшенич- Борошно пшенич- Борошно пшенич- Борошно пшеничне в/г не 1 г не в/г не 1г не в/г не 1г 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 Вологість, % 42,6 42,8 43,8 43,6 42,5 42,8 43,5 43,6 42,4 42,2 43,7 43,4 Пористість, % 75 73 73 72 76 73 78 70 76 70 70 65 Кислотність, град 2,8 3 3 3,2 3,1 3,3 3,1 3,4 03.фев 3,4 3,2 3,5 Органолептична оцінка: Стан поверхні Гладка, без тріщин та підривів Форма Правильна Правильна Правильна Правильна Правильна Правильна Колір скоринки Світло-коричневий Світло-коричневий Коричневий Світло-коричневий Світло-коричневий Коричневий Добре пропечена, Добре пропечена, Добре пропечена, Добре пропечена, Добре пропечена, Добре пропечена, еластична, без слідів еластична, без слідів еластична, без слідів еластична, без слідів еластична, без слідів еластична, без слідів непромісу, колір непромісу, колір непромісу, колір сірий Стан м’якушки непромісу, колір непромісу, колір непромісу, колір сірий із зеленувати- сірий із зеленувати- сірий із зеленуватими сірий із зеленувати- сірий із зеленувати- із зеленуватими вкрапленнями вкрапленнями ми вкрапленнями ми вкрапленнями ми вкрапленнями ми вкрапленнями Смак Задовільний, властивий даному сорту хліба Запах Властивий хлібу, без сторонніх запахів, запах водоростей не відчувається Упікання, % 12,2 12,4 13 13,3 12 12,2 12,9 13,1 10,9 11,1 12,1 12,4 Характеристи ка Рівномірна, пори дрібні та тонкостінні пористості Формостійкість 0,4 0,35 0,35 0,3 0,44 0,4 0,37 0,33 0,43 0,38 0,38 0,35
вадження технології відкладеного випікання для хлібобулочних виробів. При виробництві заморожених напівфабрикатів необхідно враховувати якість сировини, дотримання параметрів технологічного процесу, заморожування та їх зберігання, адже ці фактори суттєво впливають на якість готових виробів, виготовлених із заморожених напівфабрикатів. Використання технології відкладеного випікання дозволяє створити широкий асортимент хлібобулочних виробів без додаткового персоналу і техніки, зменшити енергозатрати на виробництві на стадіях тістоприготування і випікання, виключає використання додаткового обладнання в місцях їх реалізації, що має місце при повному технологічному циклі виробництва хлібобулочних виробів.
50
Впровадження розроблених технологій дозволить розширити асортимент хлібобулочних виробів шляхом впровадження на ринок технології відкладеного випікання. У списку пріоритетних питань - висока якість готових виробів, енергозберігаючі температурні режими випічки, а також виробництво напівфабрикатів для виробів функціонального призначення. Доопрацювання та застосування інноваційної технології допоможе отримати продукти, які дійсно відповідатимуть стандартам системи управління безпекою харчових продуктів HACCP, що є дуже актуальним на сьогоднішній день. Запропоноване виробництво є вигідним також і внаслідок запровадження безвідходних технологій.
технологии хлебопечения
№9 (174) сентябрь 2013 |
Л І ТЕРАТ У РА 1. Інтернет ресурс. – http:/www.hlibnahata.com.ua 2. Інтернет ресурс. – http:/www.sq.dt-kt.net 3. Военная А., Матвеева И. Качество хлебобулочных изделий на основе замороженных полуфабрикатов // Хлебопродукты. - №6, 1996. – С. 18-20. 4. Мартыненко Н.С., Буянови О.Н. и др. Влияние способов подготовки полуфабрикатов к замораживанию и выпечке на качество готових изделий // Хлебопечение России. - №1, 2006. – С. 16-17. 5. Кветный Ф.М., Юрко М.Ю.. О замораживании хлебобулочных изделий //Хлебопечение России.-№1, 2006. – С. 22-23. 6. Лабутина Н. Зависимость свойств теста при замораживании и хранении от состава ржаной муки/ Н.Лабутина, В.Черных,Т.Повещенко // Хлебопродукты. –– №12, 2000. – С. 14-16. 7. Н.Лабутина. Ржано-пшеничный хлеб из замороженнях полуфабрикатов //Хлебопродукты. - №4, 2004. – С. 30-32. 8. Савватеева Л.Ю.,Туршук Е.Г, Савватеев Е.В., Туршук Л.Д. Способ производства быстро замороженных тестових изделий с начинкой // Рос. 2000. 9. Дробот В. Лабораторний практикум з технології хлібопекарського та макаронного виробництв. Київ-2006. 10. Дробот В.І. Технологія хлібопекарського виробництва. – К.: «Логос», 2002. – 365 с. 11. Магомедов Г., Пономарева Е., Турищев В. и др. Бездрожжевой хлеб на основе сбивных замороженнях полуфабрикатов // Хлебопродукты. –– №8, 2006. – С. 50-51. 12. Кульп К. Производство изделий из замороженного теста/ К. Кульп, К. Лоренц, Ю. Брюммер; пер. с англ. под общ. ред. И.В. Матвеевой. – СПб.:Професия. – 2005. – С. 127-131. 13. Лабораторний практикум з технології хлібопекарського та макаронного виробництв. – К.: Центр навчальної літератури, 2006. – 341 с. 14. Пшенишнюк Г.Ф. Перспективи раціональної технології дрібно штучних булочних виробів в умовах підприємств торговельної мережі/ Г.Ф. Пшенишнюк, Т.Є. Лебеденко, В.В. Ковалевич// Наукові праці. – Випуск 34, том 1, 2008. – С.160-164. 15. Солоницька. І.В. Основи заморожування тістових заготовок// Харчова наука і технологія. – 2009. – №1 – С.79-82. 16. Солоницька І.В. Вплив рецептурних компонентів на якість виробів лікувально-профілактичного призначення із заморожених напівфабрикатів /І.В. Солоницька, Г.Ф. Пшенишнюк.//Харчова наука і технологія – 2010. – №1 – С. 17-21. 17. Солоницька І.В. Обґрунтування апаратурно-технологічної схеми виробництва хлібобулочних виробів лікувально-профілактичного призначення із заморожених напівфабрикатів / І.В. Солоницька, Г.Ф. Пшенишнюк // Харчова наука і технологія. – 2011. – №1 – С. 23-25.
Досвід виробників у технології відкладеного випікання Щербак Н.Р., технолог ДП ПАТ «Київхліб» «Хлібокомбінат №10»
Н
аше підприємство існує на ринку України з 1995 року. За цей час асортимент продукції хлібокомбінату значно розширився. Крім хліба, ми виробляємо булочні, здобні, кондитерські вироби. У 2005 році на підприємстві було встановлено автоматизовану лінію виробництва листкових виробів Rondo Doge і камеру шокового заморожування MIWE, а також підготовлено морозильну камеру для зберігання заморожених напівфабрикатів. З початку виробництва на цій лінії було виготовлено і реалізовано понад 2150 тонн листкових виробів, з них 765 тонн швидкозаморожених напівфабрикатів. Зараз середньодобова потужність лінії по заморожених напівфабрикатах складає близько 250 кг, а асортимент – 11 видів. Маємо досвід заморожування напіввипечених булочних виробів, та через брак місця для зберігання було вирішено не розвивати далі цей напрямок роботи.
Коротко про технологію Для виготовлення листкових виробів використовується інтенсивний заміс тіста (на машині марки Diosna), який забезпечує гарну еластичність і пружність тіста. При цьому всі інгредієнти змішуються одночасно, а за допомогою внесення льодяного кришива забезпечується потрібна температура тіста (16±2ºС). Час замісу має бути оптимальним, щоб тісто набуло необхідних реологічних властивостей: воно має бути пластичним, розтяжним,
www.hipzmag.com
а консистенція має відповідати вимогам подальшої механічної обробки. На сьогодні час замішування тіста складає близько 12 хв. при двохшвидкісному режимі. Після замішування тісто поділяють на шматки заданої маси і залишають для відлежування на 15-20 хв. перед листкуванням для релаксації. Далі шматки тіста формують на пресі й подають на розкочувально-закочувальну машину для листкування. На даний момент для отримання якісної листкової структури круасанів листкуємо тісто до 27 шарів, для слойок з начинками достатньо 16 шарів. Пролистковане й охолоджене тісто подається на лінію для розробки та формування. Перед розробкою тістова стрічка розкочується до потрібної товщини у чотири етапи за допомогою валків: поздовжнього, поперечних і ще двох поздовжніх. Така щадна обробка листкового тіста дає змогу отримати тістову стрічку без розривів, рівномірної товщини, чим забезпечується точність поділу за масою. Для розробки тіста на лінії використовуються різні типи дискових ножів і пристроїв для загортання у рулет, надрізування у вигляді сітки та інших рисунків. Начинка подається за допомогою дозувальної станції поршневого типу або вручну. Сформовані тістові заготовки з начинками подаються на листи, вистелені підпергаментом. Далі вагонетки із заготовками направляються на вистоювання з подальшим заморожуванням. Якщо заморожуємо тісто, стадія вистоювання виключається. Дуже важливо правильно розмістити напівфабрикати перед вміщенням у камеру шокового заморожу-
51
| №9 (174) сентябрь 2013 вання так, щоб між ними залишалися проміжки, інакше вироби, що стикаються між собою, не будуть належним чином заморожуватися. За час існування виробництва НФЗ ми пробували заморожувати заготовки без вистоювання і з різними термінами часткового вистоювання. Але, як правило, НФЗ реалізуються у точках швидкого харчування, і за побажаннями та відгуками споживачів ми зупинилися на технології приготування НФЗ із вистоюванням 8090%. В цьому випадку реактивація дріжджів після розморожування не потрібна, і перед випіканням достатньо лише розморозити вироби. Як варіант, можна випікати НФЗ навіть без розморожування при дотриманні спеціальних параметрів у печі й отримувати достатній об’єм і відповідну форму готових виробів. Роль якості сировини та співвідношення її в рецептурі при використанні низькотемпературних технологій дуже висока. Борошно є найважливішим інгредієнтом замороженого тіста, оскільки за рецептурою його вноситься найбільше. Оскільки процеси заморожування і розморожування – це великі фізичні зусилля, що впливають на цілісність структури клейковини та тіста, важливу роль відіграє сила клейковини. Чим сильніше борошно, тим більше воно здатне забезпечити високий підйом виробів у печі, незважаючи на деяке зниження сили клейковини при заморожуванні та зберіганні при зниженій температурі (як відомо, клейковинний каркас при цьому потоншується). Але борошно із сильною клейковиною рідко надходить на хлібопекарські підприємства, тому для підвищення сили борошна ми додаємо до тіста суху пшеничну клейковину. Дозування її (3%) було визначено за результатами пробних заморожувань і випікань та аналізу якості випечених виробів. Для компенсації пошкоджуючої дії заморожування на клейковинну структуру тіста необхідно вносити підкислювачі (антиоксиданти), найчастіше у формі комплексного поліпшувача, який додатково містить у своєму складі компоненти для пригнічення процесів пліснявіння та черствіння готових випечених виробів. Дуже важлива роль належить вибору дріжджів. Доведено, що найбільш доцільно використовувати для замороженого тіста пресовані активні дріжджі, оскільки їх не потрібно активувати перед внесенням. Вважається, що найбільш важливим фактором стабільності замороженого тіста є зворотна залежність між тривалістю процесу бродіння перед заморожуванням і стабільністю дріжджів у замороженому тісті. Встановлено, що етанол та інші побічні продукти, які утворюються протягом попереднього бродіння, знижують стабільність до холоду дріжджових клітин, що призводить до загибелі великої їхньої кількості. Враховуючи вищесказане, процес попереднього бродіння на нашому підприємстві
52
було зведено до 15-20 хв. відлежування тіста перед листкуванням, причому низька температура тіста (16±2ºС), безопарний спосіб тістоприготування максимально обмежують активність дріжджів перед заморожуванням, що, в свою чергу, приводить до підвищення їхньої ефективності у замороженому тісті. Слід зазначити, що навіть в ідеальних виробничих умовах буде спостерігатися деяка втрата життєздатності дріжджових клітин під впливом холоду. Найбільш простий спосіб її компенсації – збільшення вмісту дріжджів у рецептурі. Після ряду пробних випікань з попереднім заморожуванням тістових заготовок та у процесі масового виробництва було визначено оптимальне дозування дріжджів для забезпечення їхньої життєдіяльності після розморожування та отримання в результаті якісної готової продукції. Практика також показує, що вироби з багатокомпонентною рецептурою більш стійкі до впливу заморожування, ніж низькорецептурні вироби. Так, наприклад, високий вміст цукру сприяє стабілізації вмісту у виробах вільної води, що обмежує кристалізацію льоду у заморожених виробах (у результаті життєдіяльність дріжджів і структура тіста поліпшується), а також зменшує кількість води, яку дріжджі виділяють при заморожуванні, тобто кількість дріжджових клітин, що залишаються життєздатними, збільшується. Значна роль для отримання якісних листкових виробів, у тому числі й НФЗ, належить виду маргарину для листкування, зокрема його пластичності, яка забезпечується при певних показниках вмісту жиру (80-82%) та температурі перед формуванням, а також процентному вмісту його в рецептурі. Вважається, що для отримання листкових виробів гарної якості температура маргарину повинна бути на 2-3º вищою за температуру тіста, а кількість його – у межах 35-45% до маси борошна. Про якість маргарину для листкування свідчить також показник «температура плавлення жиру», який має бути в межах 40-44ºС. Немалу роль також відіграє зручність фасування. Як правило, маргарини або жирові добавки, що пропонуються для виготовлення листкових виробів, розраховані і на можливість заморожування тістових напівфабрикатів. Вони мають високу пластичність, забезпечену вмістом суміші різних рослинних жирів, емульгуюча система забезпечує високу стабільність маргаринів при підвищеній температурі та механічній обробці, а водна фаза містить сіль і має низький рівень рН, що забезпечує тривалий термін зберігання. Ми тестували різні жирові добавки і маргарини для листкування. При тестуванні кількох зразків аналогічного продукту різних виробників і отриманні задовільних результатів вирішальними факторами будуть ціна та зручність доставки. Для виробництва
технологии хлебопечения вони є одними з важливих складових при виборі будь-якого виду сировини, особливо якщо процентний вміст його в рецептурі досить високий. Начинки для виробів, які піддаються низькотемпературній обробці, мають бути термостабільними. Це забезпечує збереження їхніх властивостей під час розморожування (начинка не віддаватиме воду, тобто не буде закалу на межі з тістом у готових виробах) і випікання (не витікатиме). Також за результатами пробних випікань, що максимально наближені до умов виробництва як за технологією, так і за використанням відповідного обладнання, можуть бути використані й інші начинки, наприклад, на основі ягід чи фруктів, шинка, сир тощо. Температура заморожування в шокері складає -33±2ºС. При цьому температура всередині замороженої заготовки має бути близько -4-7ºС. Тоді заготовка не розламується при натисканні й не буде деформуватися при складанні продукції на зберігання у ящик. Потрібно зазначити, що, як правило, начинка замерзає довше, ніж тісто, тому необхідно ретельно перевіряти якість заморожування. Середня тривалість заморожування напівфабрикатів складає 40-50 хв. Заморожені напівфабрикати зберігаються у морозильній камері при температурі близько -18ºС. При цьому коливання температури протягом низькотемпературного зберігання або в процесі доставки повинні бути по можливості мінімальними, оскільки термін зберігання НФЗ суттєво знижується. Відомо, що навіть за низьких температур не всі дріжджові клітини
№9 (174) сентябрь 2013 | знаходяться у стані спокою, і внаслідок утворення і зміщення кристаликів льоду всередині клітин при таких коливаннях гине значна їхня кількість, що негативно впливає на якість готових виробів. Як показує практика, втрати при заморожуванні у шокері складають 1-1,2%, а при зберіганні у морозильній камері за температури -18ºС протягом 90 днів (за СОУ 15.8-37-00389676-533:2006) – близько 0,2%. Це необхідно враховувати при розрахунку виходу готових виробів. Оскільки підприємство виготовляє і реалізує також випечені листкові вироби, то при розрахунках маси готового виробу ці втрати враховані. Зберігаються напівфабрикати у гофроящиках, упаковані у поліетиленовий пакет, на піддонах. Для контролю температури в приміщенні морозильної камери встановлено термодатчик, показання якого виведені на демонстраційний екран із зовнішнього боку. Частину НФЗ ми використовуємо для випікання на підприємстві для коригування замовлення експедиції. Це дуже зручно, особливо коли потрібно допекти певну невелику кількість продукції. Для цього напівфабрикати розкладають на листи і залишають для розморожування в умовах цеху (протягом 40 хв.), далі за потреби направляють на кінцеве вистоювання (~30 хв.) і подають на випікання у звичному режимі. За дотримання всіх технологічних параметрів отримуємо продукції належної якості, що ніяк не відрізняється від випеченої одразу після формування і вистоювання.
УДК 664.641.4
Використання кукурудзяної крупи у виробництві пшеничного хліба
Дробот В.І., доктор технічних наук, Писарець О.П., аспірант, Національний університет харчових технологій, Кравченко І.М., Інститут продовольчих ресурсів НААН України В даній статті наведена порівняльна характеристика хлібопекарських властивостей композиційних сумішей, що містять кукурудзяну крупу. Було досліджено вплив кукурудзяної крупи на якість хліба. В данной статье приведена сравнительная характеристика хлебопекарных свойств композиционных смесей, содержащих кукурузную крупу. Было исследовано влияние кукурузной крупы на качество хлеба. The paper presents the comparative characteristics baking properties of bakery mixes containing corn grits. The effect of corn grits on bread quality was studied.
В
Україні кукурудза серед представників зернових культур посідає значне місце за рахунок високої врожайності. Цінність кукурудзи зумовлюється наявністю в 100 г зерна: В1 (0,38 мг), В2 (0,14 мг), РР (2,1 мг), Е (5,5 мг), біотину (21 мкг), β-каротину (0,32 мг), мікроелементів таких, як кальцій (34 мг), магній (104 мг), фосфор (109 мг) і залізо (340 мг), а також міді (290 мкг) і нікелю (83,7 мкг) [2], що дозволяє рекомендувати вироби з продуктами переробки кукурудзи людям, які мають захворювання крові, алергійні захворювання, хворим на цукровий діабет, ожиріння та інші форми порушення обміну речовин, патологію шлунково-кишкового тракту. Одним з важливих продовольчих продуктів, одержуваних із зерна кукурудзи, є крупа різного асортименту і призначення. Кукурудзяна крупа може бути джерелом мікро- і макронутрієнтів, що покращує споживчі властивості хлібобулочних виробів. Кращою вважається крупа янтарного кольору, однорідна за розміром крупинок, без стороннього запаху з вологістю - не
www.hipzmag.com
більше 15% відповідно до вимог ГОСТ 6002-69 «Крупа кукурузная. Технические условия.»[4]. Зважаючи, що продукти переробки кукурудзи багаті вмістом цінних природних компонентів, що позитивно впливають на фізіологічні процеси в організмі людини, їх доцільно використовувати для збагачення хлібобулочних виробів, як продуктів масового споживання, шляхом використання композиційних сумішей з пшеничного і кукурудзяного борошна або крупи. Такі композиційні суміші, завдяки взаємному збагаченню пшеничного борошна і продуктів переробки кукурудзи, за харчовою та споживчою цінністю мають перевагу перед традиційними сортами пшеничного борошна. На кафедрі хлібобулочних і кондитерських виробів НУХТ проводились дослідження хлібопекарських властивостей кукурудзяної крупи. В дослідженнях була використана кукурудзяна крупа шліфовки №5, яка порівняно з іншими видами крупи має дрібніші частинки.
53
| №9 (174) сентябрь 2013 59
1460
1448
58
Кількість виділеного СО2, см3/100г борошна
1440 1412
57 56,4
% 56,5
1400
56
1370
55,6
55,5 55
1360
54,5
1340 1320
57,4
57,5
1424
1420
1380
58,6
58,5
54
Борошно пшеничне
95:5
90:10
Борошно пшеничне
60
85:15
56 50
50
46
44
од. приладу
40
30
20
10
0
Борошно пшеничне
95:5
90:10
85:15
б) 80
75 70
70 60
од. приладу
Результати досліджень вуглеводно-амілазного комплексу кукурудзяної крупи порівняно з пшеничним борошном наведено в табл. 1. Встановлено, що кукурудзяна крупа порівняно з пшеничним борошном І сорту містить меншу кількість власних цукрів, має низьку цукроутворювальну і газоутворювальну здатність, а також нижчу автолітичну активність. Це свідчить про низьку активність амілолітичних ферментів цієї крупи. Кислотність кукурудзяної крупи більша порівняно з пшеничним борошном, що зумовлено більшим вмістом жирів та клітковини. Зважаючи, що за вуглеводно-амілазним комплексом хлібопекарські властивості кукурудзяної крупи низькі, була необхідність визначити властивості композиційних сумішей, що містять кукурудзяну крупу. В дослідженнях використовували композиційні суміші, у яких співвідношення пшеничного борошна І сорту і кукурудзяної крупи було 95:5, 90:10, 85:15%. Кукурудзяну крупу додавали в композиційну суміш у не подрібненому вигляді. За результатами досліджень встановлено, що композиційні суміші мають незначно (на 3-5%) більшу газоутворювальну здатність порівняно з пшеничним борошном (рис. 1.). Це можна пояснити тим, що водночас з власними амілолітичними ферментами кукурудзяної крупи на крохмальні зерна діють ферменти пшеничного борошна. Проламіни і глютеліни кукурудзяної крупи не утворюють клейковини, проте можуть впливати на її формування в тісті з композиційної суміші, що має позначитись на структурномеханічних властивостей тіста. Досліджено вплив композиційної суміші на кількість і якість клейковини в тісті. Встановлено (табл. 2), що з тіста з композиційної суміші порівняно з пшеничним борошном відмивається менше сирої клейковини, зменшується вміст сухої клейковини. Це пояснюється меншим вмістом в тісті білків, які здатні утворювати клейковину. Клейковина стає менш розтяжною, короткорваною. Спостерігається погіршення її пружності та гідратаційної здатності. Дослідженнями, проведеними на фаринографі, встановлено, що в разі заміни в рецептурі хліба частини пшеничного борошна кукурудзяною крупою знижується водопоглинальна здатність та структурно-механічні властивості тіста, а саме, зменшується його стійкість, еластичність, зростає розрідження (рис. 2). Внаслідок цього погіршується його газоутримувальна і формоутримувальна здатність, що призводить до зменшення об’єму і формостійкості хліба. Для дослідження впливу кукурудзяної крупи на перебіг технологічних процесів та якість готового виробу було проведено пробне випікання хліба з композиційних сумішей. Тісто готувалось безопарним способом. Вистоювання тістових заготовок проводилося до готовності. Результати досліджень представленні в табл. 3.
90:10
а)
Рис. 1. Газоутворювальна здатність пшеничного борошна і композиційних сумішей
54
95:5
85:15
65 55
50 40 30 20 10 0
Борошно пшеничне
95:5
90:10
85:15
в) Рис. 2. Водопоглинальна здатність, % – (а), розрідження тіста, од. приладу – (б), еластичність тіста, од. приладу – (в) з різним співвідношенням пшеничного борошна і кукурудзяної крупи за фаринографом Встановлено, що при додаванні кукурудзяної крупи збільшується кінцева кислотність тіста на 0,2-0,4 град., зменшується тривалість вистоювання тістових заготовок на 4-7 хв. На стадії замішування тісто із композиційної суміші липке на дотик. Це пов'язано з тим, що кукурудзяна крупа має низьку водопоглинальну здатність, в тісті збільшується вміст рідкої фази, що має негативний вплив на показники якості хліба. При вмісті у композиційній суміші 5% кукурудзяної крупи питомий об’єм хліба зменшується на 2,0%; при 10% - на 9,0%, а 15% - на 16,0%. Спостерігається погіршення його формостійкості на 20-30%. Пористість зменшується на 2,5-5% порівняно хлібом з пшеничного борошна, колір м’якушки набуває блідо-жовтого відтінку, помітні круп’яні включення кукурудзи. При вмісті 10 і 15% кукурудзяної крупи пористість хліба нерівномірна, крупна, товстостінна, зменшується тривалість зберігання виробів свіжості, збільшується кришкуватість виробу. Отже, для забезпечення якості виробів з композиційної суміші, що містить кукурудзяну крупу, необхідно застосовувати певні технологічні заходи. Дослідженнями (5) встановлено, що якість виробів з композиційної суміші, що містить 12% кукурудзяної крупи, покращується при її замочуванні, протиранні, оцукренні.
технологии хлебопечения
№9 (174) сентябрь 2013 |
Проте ці заходи направленні на активацію процесів у вуглеводноамілазному комплексі. Очевидна необхідність пошуку і впровадження заходів, що покращуватимуть структурно-механічні властивості тіста та якість виробів, і не потребують додаткових технологічних операцій.
Таблиця 2. Вплив кукурудзяної крупи на кількість і якість клейковини
Тісто з Показники
Таблиця 1. Порівняльна характеристика вуглеводноамілазного комплексу пшеничного борошна і кукурудзяної крупи Показники
Пшеничне борошно І сорту
Кукурудзяна крупа
Вміст власних цукрів , % на СР Цукроутворювальна здатність, мг мальтози на 10г борошна (крупи) Газоутворювальна здатність за 5 год. бродіння, см3 СО2/100 г Кислотність, град. Автолітична активність, % на СР
4,78
1,74
264,6
72,6
1370
472
3 29,6
3,8 22,3
Кількість сирої клейковини, % Кількість сухої клейковини, % Пружність, од. приладу Розтяжність, см Еластичність Гідратаційна здатність, %
композиційної суміші у співвідношенні пшеничне борошно:крупа
борошна пшеничного І сорту
95:5
90:10
95:15
31,17
29,34
27,04
25,93
15,77
13,65
12,09
11,9
83,9
79,9
77,5
76,1
15 хороша
12 хороша
9 задовільна
8 задовільна
180
174
170,3
157,7
Таблиця 3. Показники технологічного процесу і якість хліба Показники
З пшеничного борошна І сорту
З композиційної суміші у співвідношенні пшеничне борошно:крупа 95:5 90:10 85:15 Тісто 42 42,2 42,5
Вологість тіста, %
42,3
Кислотність, град: - початкова - кінцева
1,8 2,4
2 2,6
2,1 2,7
2,2 2,8
Тривалість вистоювання, хв.
60
56
53
53
Питомий об’єм, см3/г Формостійкість, Н/Д Кислотність, град. Пористість, % Кришкуватість, % Деформація м'якушки, од. приладу Стан поверхні
338 0,4 2 80 15,7 83 Гладка без тріщин
Колір м’якушки
білий
Колір скоринки
світло-жовтий
Структура пористості
рівномірна крупна тонкостінна
Хліб 331 0,32 2,1 78 17 80
307 283 0,3 0,28 2,2 2,3 77 76 18,7 21,4 76 65 Гладка з круп’яними включеннями Білий з жовтуватим Білий з жовтуватим білий з жовтуватими вклю- відтінком з чітко виравідтінком з чітко вираченнями женими жовтуватими женими жовтуватими включеннями включеннями світло-коричневий світло-коричневий світло-жовтий блідий нерівномірна крупна товстостінна
нерівномірна крупна товстостінна
нерівномірна крупна товстостінна
Л І ТЕРАТ У РА 1. Дробот В.И. Использование нетрадиционного сырья в хлебопекарной промышленности / В.И. Дробот — К.: Урожай, 1988. — 152 с. 2. Химический состав пищевых продуктов / Под. ред. И. М. Скурыхина, В. А. Тутельяна. - М.: ДеЛи прима, 2002. – 236 с. 3. Использование кукурузной муки в производстве пшеничного хлеба / Ж.К. Усембаева, Д.Р. Даутканова, С.Д. Мусаева, А.М. Татенов, Б.К. Узабаев // Хранение и переработка зерна. — 2004. — №11(65). — с 37-38. 4. Шаззо А.А. Существующие и перспективные направления комплексной переработки зерна кукурузы / А.А. Шаззо, Е.А. Бутина, Е.О. Герасименко // Новые технологии. — 2011. — № 2. — с 54-58 5. Шаншарова Д.А. Исследования качества пшеничного хлеба с применением крупы кукурузы / Д.А. Шаншарова // Хранение и переработка зерна. — 2010. — №5(131). — с. 53-55.
www.hipzmag.com
55
| №9 (174) сентябрь 2013 УДК 663.43:006.354
Вплив плазмохімічно активованих водних
розчинів на процеси адсорбції та десорбції зернового матеріалу у виробництві солоду
Півоваров О.А., доктор технічних наук, Тищенко Г.П., кандидат технічних наук, доцент ДВНЗ «Український державний хімікотехнологічний університет» Чурсінов Ю.О., доктор технічних наук, Ковальова О.С., старший викладач, Дніпропетровський державний аграрний університет
Н
а сучасному етапі розвитку солодова інженерія стає технічно складною та наукомісткою. Тому необхідно принципово нове розуміння організації технологічного розвитку солодового виробництва, що гарантовано забезпечує високу віддачу при менших витратах. В умовах загострення конкуренції як серед українських, так і закордонних виробників солоду на перший план висуваються проблеми підвищення якості та екологічної безпеки солодового продукту. Адже солод є важливою біологічною добавкою, яка широко використовується в харчовій промисловості при виробництві кукурудзяних і рисових пластівців, хлібобулочних виробів, дитячого харчування, молочного та білого шоколаду, пива, солодових екстрактів, крохмалю, спирту, квасу та ін. Пророщені зерна злаків застосовують також як підсолоджуючі та смакові добавки завдяки вмісту у пророщеному солоді мальтози, глюкози, сахарози, фруктози й амілози [1]. Сучасні технології отримання солоду дають можливість переходу максимальної кількості натуральних харчових компонентів із зерна в солод. Відомо, що до складу солоду входять білки, жири, вуглеводи, ферменти, вітаміни В, В1, В2, С, Е, РР, фолієва кислота, мінеральні речовини та великий набір мікроелементів: калій, магній, кальцій, залізо, мідь, фтор, цинк [2]. Заключною стадією технологічного процесу виробництва є сушіння свіжопророслого солоду, основною метою якої є зниження вмісту вологи з 40-50 до 3-6%, тобто до рівня, який перешкоджає розвитку шкідливих мікроорганізмів. Солод у цьому випадку набуває специфічного присмаку, кольору, аромату та зберігає високу ферментативну активність. Тому сушіння солоду являє собою поєднання складних нестаціонарних процесів тепло- і масообміну та біохімічних перетворень, у результаті яких завершуються біохімічні процеси, що відбувалися під час пророщування зерна. Значні витрати енергії на сушіння зерна створюють передумови для більш глибокого вивчення процесів видалення вологи із рослинної сировини. Комплексний аналіз проблеми показав, що інтенсивність процесу сушіння можливо підвищити, якщо відійти від класичного уявлення про дану технологію та запровадити нові елементи, які впливатимуть на об’єкт обробки не тільки фізично, але і матимуть хімічно-біологічний вплив. Свіжопророслий солод під час сушіння зазнає глибоких фізичних, фізіологічних і біохімічних змін, які залежать від швидкості зневоднення, температури сушильного агента, вмісту вологи та умов сушіння. У процесі сушіння солоду значно змінюється його хімічний склад. Спочатку відбувається прискорення гідролізу крохмалю, що приводить до збільшення кількості цукрів. За високих температур сушіння розщеплюються білки та продукти їхнього гідролізу, завдяки яким вміст простих вуглеводів зменшується. Солод характеризується великою кількістю води та малим вмістом сухих речовин. Основна частина води знаходиться у
56
вільному вигляді, й лише близько 5% пов’язано із клітинними колоїдами і міцно в них утримується. Цим пояснюється легкість сушіння солоду до вологості 12-14% і перешкоджання видалення залишкової вологи [3, 4]. Задля проникливості оболонок зерна останнім часом в Україні та за її межами широко використовують стимулятори та інгібітори пророщування зерна в процесі його замочування. Такими інгібіторами є пероксид водню, перманганат калію, хлорид марганцю, хлорне залізо, екстракти деяких рослин, цитолітичні ферменти. За результатами попередніх досліджень, які наведені у роботах [5, 6], становить інтерес використання плазмохімічно обробленої води як зволожуючого середовища зерна з метою отримання якісного, без будь-якого привнесення зовні хімічних сполук солоду. В даних роботах встановлено, що у разі обробки води контактною нерівноважною плазмою мають місце фізико-хімічні перетворення в рідкому середовищі, основним з яких є утворення перекисних і надперекисних сполук, активних часток і радикалів, що також супроводжуються структурними перетвореннями вихідної води на кластерному рівні. Показано, що вода сформована з кластерів, які під дією плазми подрібнюються, через що суттєво зростає проникаюча здатність подрібнених кластерів в об’єм зерна та сприяє зростанню біологічної активності в процесі солодорощення [7]. Отже, метою даної роботи є встановлення впливу плазмохімічно обробленої води на сорбційні властивості зернового матеріалу та в подальшому їхній вплив на видалення вологи зі свіжопророслого солоду під час сушіння. У дослідженнях було використано зерно таких культур: гречка, горох сорту Ранній, кукурудза сорту Цукрова, сочевиця, суміш житнього солоду, яке використовують на ТОВ «Укрсолод», м. Дніпропетровськ. Для замочування використовували плазмохімічно оброблену магістральну воду з параметрами: вміст пероксидних сполук – від 200 до 600 мг/л, рН – від 8 до 10,5. Процес пророщування здійснювали згідно з методикою, передбаченою стандартом ДСТУ 4138-2002. Плазмову обробку води здійснювали із застосуванням плазмохімічної лабораторної установки в скляному реакторі періодичної дії, об’ємом 0,08 дм3. В ході проведення досліджень було визначено також вміст цукру в готовому солоді, досліджено адсорбційні властивості зерна та процес сушіння солоду при використанні плазмохімічно активованих розчинів. Окисно-відновний потенціал і рН визначали шляхом вимірювання з платиновим електродом і хлор-срібним електродом порівняння. Вміст пероксиду водню в плазмохімічно обробленій воді визначали за допомогою тест-систем Merckoquant Peroxide Tests. Значення ОВП виражали через від’ємний логарифм тиску водневих іонів у редокс-системі (rH) за формулою Нернста [8].
(1)
научный совет
№9 (174) сентябрь 2013 |
де rH - від’ємний логарифм концентрації іонів водню; Eh - потенціал, який виникає в даному середовищі на платиновому електроді; рН - активна кислотність середовища; 200 - поправка на потенціал хлор-срібного електроду по відношенню до водневого; 30 - коефіцієнт перерахунку, взятий із формули Нернста. Солодорощення проводили із застосуванням лабораторної солодовні, яка являла собою набір пластикових ємкостей, на поверхні яких розміщали фільтрувальний папір, змочений плазмохімічно активованим розчином. На даній поверхні ємкостей також укладали фільтрувальний папір, попередньо змочений активованою водою. Для порівняння у декілька аналогічних ємностей розміщали фільтрувальний папір, змочений магістральною водою. Тривалість процесу солодорощення визначали шляхом візуального контролю за зразками, які розташовували на поверхні фільтрувального паперу, в кількості зерен, визначених відомою методикою [9]. По мірі досягнення відповідних показників солодорощення отриманий солод вилучали із солодовні й піддавали сушінню у багатоярусній сушарці періодичної дії за температури від 43 до 87°С. В ході процесу сушіння досліджували процес видалення вологи із свіжопророслого солоду методом зважування зразків протягом 14 год. У висушеному солоді видаляли паростки та направляли на лабораторний аналіз для визначення вологості та вмісту цукру. Вміст цукру в солоді фіксували рефрактометричним методом, заснованим на вимірюванні кута заломлення світового променя при переході з одного середовища в інше. Показник заломлення швидко та досить точно визначають за допомогою рефрактометра. Для його вимірювання достатньо 0,05-1% речовини у розчині. У рефрактометрі одним середовищем є склоподібна призма, іншим – розчин, що досліджується. Співвідношення синусів кутів падіння та заломлення для даної пари речовин являє собою постійну величину. При значному відхиленні падаючого променя на більш щільне середовище (скло призми) заломлений промінь має складати з перпендикуляром кут 90°С, тобто має місце ковзання вздовж розділу поверхонь, що унеможливлює його перехід на інше, менш щільне середовище (розчин). Тому він зазнає повного внутрішнього відображення, а відображений промінь стає особливо яскравим. Для кожного зразка було проведено по три виміри та виведено середнє арифметичне значення. Також було досліджено ступінь набухання зернових культур і характер взаємодії з навколишнім середовищем за зміною кислотності. Навіски зернових культур масою 3 г по 4 зразка кожного виду зважували на аналітичних вагах. Зразки вкладали у хімічні стакани об’ємом 200 мл і заливали 100 мл плазмохімічно обробленими розчинами, час активації яких складав 5; 10; 15 хв., для контролю було використано магістральну воду. Далі визначали рН середовища набухання через 10; 20; 30; 40; 60 хв. та 24 год. після початку досліду. Для контролю кислотності водних середовищ використовували прилад «рН-150 М». Паралельно вимірювали ступінь набухання зерна методом зважування замоченого зерна кожні 30; 60; 90; 120; 150 хв. та 24 год. від початку досліду. Через 24 год. після замочування розчини обережно зливали, а зерно, ретельно промокнувши фільтрувальним папером, зважували та розраховували ступінь набухання за формулою [4]: α – ступінь набухання зерна, %; m0 – вихідна маса навіски зерна, г; m - маса навіски зерна після набухання, г.
www.hipzmag.com
(2)
Пророщування житнього солоду здійснювали згідно з методикою за температурою 17ºС протягом 3 діб для пророщування житнього солоду та 5 діб для солоду із гречки, гороху, кукурудзи та сочевиці за участі магістральної та плазмохімічно активованої води. Термін пророщування складав у разі застосування магістральної води 4-7 діб до досягнення показників, які характеризують кінцеву якість продукту. Було отримано солод при використанні плазмохімічно активованої води з терміном плазмової обробки 5; 10; 15 хв. Візуальним спостереженням та фіксацією шляхом фотографування зразків було встановлено, що зерна набували кінцевих властивостей у залежності від терміну плазмохімічної обробки вихідної води. Встановлено, що найбільш ефективно розвивалися зернові культури у разі застосування води, яку обробляли контактною нерівноважною плазмою протягом 10; 15 хв. Зерна, паростки та корінці у період солодорощення набували оптимальних розмірів за більш короткий термін солодорощення майже на 1 добу в порівнянні із пророщуванням зерна, замоченого водою з магістральних мереж. Важливою умовою процесу пророщування солоду є наявність вологи, яка, проникаючи крізь зернову оболонку, адсорбується й активує життєдіяльність зерна з появою в ньому вільної вологи. З моменту занурення зернової культури у вологе середовище утворюється різниця концентрацій води зовні та всередині зерна, внаслідок чого вода починає проникати крізь оболонку до клітин завдяки здатності гідрофільних речовин до поглинання вологи, підкорюючись законам дифузії та осмосу. При дослідженні процесу адсорбції спостерігається більш швидке поглинання вологи зерном при застосуванні активованих розчинів до 3,5% у порівнянні зі звичайною магістральною водою. М’якинна оболонка зерна на початку замочування непроникна для води. Це пов'язано з тим, що вона зовні вкрита потовщеними клітинами та просочена речовинами, які не пропускають воду. Вода дифундує в зерно тонкими капілярами – трахедіями зародкової частини, яка не вкрита м’якинною оболонкою. Спочатку клітини плодової та насіннєвої оболонок адсорбують воду, яка поступово просувається всередину зерна. На проникності оболонок ґрунтується використання стимуляторів та інгібіторів проростання зерна в процесі замочування [10]. Таким є пероксид водню та надперекисні сполуки, які утворюється у процесі плазмохімічної активації водних розчинів. У разі обробки води нерівноважною плазмою внаслідок фізико-хімічних перетворень у рідкому середовищі відбувається утворення збуджених часток і радикалів, що також супроводжується структурними перетвореннями на кластерному рівні [11]. За рахунок подрібнення кластерів під дією контактної плазми відбувається зростання проникної здатності в об’єм зерна, що сприяє біохімічним перетворенням у процесі замочування та пророщування зерна. Результати впливу активованих розчинів на процес адсорбції наведено у табл. 1. За даними проведених досліджень підтверджено ефектив-
Таблиця 1. Вплив активованих водних розчинів на процес адсорбції зерна
Вихідна вода Тривалість магістральна активована активована активована № замочуван- (контроль) 5 хв. 10 хв. 15 хв. ня, хв. Маса наважки, г 1 0 3 3 3 5 2 30 3,28 3,36 3,36 3,36 3 60 3,36 3,36 3,36 3,36 4 90 3,42 3,46 3,44 3,44 5 120 3,45 3,47 3,46 3,51 6 150 3,53 3,49 3,52 3,55 7 180 3,61 3,65 3,68 3,72 8 1440 4,16 4,24 4,26 4,31
57
| №9 (174) сентябрь 2013 ність застосування плазмохімічно активованих розчинів у процесі замочування, при цьому целюлозно-пектинові оболонки зерна інтенсивно абсорбують вологу, завдяки якій спостерігається активне набухання колоїдних речовин. Причому одна їхня частина є гелями з обмеженим ступенем набухання (крохмаль, клітковина), інша частина здатна необмежено набухати (білки та високомолекулярні продукти розпаду білків). Підтвердженням цього є результати розрахунку ступеню набухання, представлені на рис. 1.
на жита (рис. 2) можна спостерігати ефективність процесу його пророщування з більш розвиненою кореневою системою та паростком у разі використання активованих під дією контактної нерівноважної плазми розчинів.
а
Рис. 1. Залежність ступеню набухання від часу активації водних розчинів Впродовж першої години набухання проводили вимірювання рН середовища. У табл. 2 наведено величини зміни рН середовища набухання зерен злакових культур. Протягом першої години набухання кислотність середовища зменшувалася незначно за перші 10 хв., і за 60 хв. зсув рН до лужної зони складав від 9,88 для гороху (час активації 15 хв.) до 8,75 для гречки (час активації 10 хв.). Далі кислотність середовищ змінювалася у кислу область, і через 24 год. при надходженні до водного середовища деякої кількості СО2 спостерігали найбільш виражену кислотність 6,45 для жита (час активації 15 хв.) та 6,48 у кукурудзи (час активації 15 хв.). Процес пророщування солоду супроводжувався постійним візуальним контролем. На прикладі як вихідну сировину зер-
Таблиця 2. Дослідження впливу плазмохімічно
активованих розчинів на величину рН у процесі набухання
Назва зернової культури
Жито
Горох
Сочевиця
Гречка
Кукурудза
58
Час активації розчину, хв. 0 5 10 15 0 5 10 15 0 5 10 15 0 5 10 15 0 5 10 15
10 7,92 8,31 8,98 9,42 7,95 8,84 9,19 9,88 8,05 9,16 9,14 9,68 7,93 8,16 5,57 9,15 8,28 8,2 8,54 7,95
Тривалість набухання, хв. 20 30 40 60 рН 8,04 8,03 8,01 7,87 8,1 8,03 7,93 7,89 8,22 8,05 7,96 7,9 8,84 8,71 8,4 8,12 8,52 8,71 8,54 8,26 8,81 9,26 8,43 8,19 9,16 9,26 8,86 8,3 9,37 9,27 8,72 8,26 8,13 8,13 8,03 7,56 8,83 8,71 8,47 8,02 8,83 8,65 8,3 7,96 9,44 9,17 8,73 8,14 7,96 7,75 7,63 7,85 8,02 7,83 7,82 7,81 8,19 8,05 7,95 8,75 8,51 8,26 8,06 7,91 8,82 7,81 8,72 7,87 7,93 7,84 7,71 7,75 7,76 7,65 7,53 7,55 7,57 7,41 7,24 7,11
1440 7,53 7,32 6,63 6,45 6,94 6,87 6,78 6,62 7,07 6,96 6,8 6,74 7,04 6,93 6,94 6,86 7,06 6,97 6,94 6,48
б
в г Рис. 2. Візуальне спостереження пророщування житнього солоду (на третю добу): а – контроль; б – активована вода 5 хв.; в - активована вода 10 хв.; г – активована вода 15 хв. Сирий солод як матеріал, що має високу вологість, не придатний для довгострокового зберігання, а його хімічний склад не відповідає вимогам державного стандарту України. У сирому солоді міститься велика кількість білків, які при розчиненні у воді утворюють стійкий мутний розчин. Крім того, свіжопророслий солод має паростки, які можуть надавати кінцевому продукту гіркуватий присмак. Тому сушіння є необхідним етапом виробництва солоду. Сушіння проводили шляхом продування через шар зеленого солоду гарячого повітря потрібної температури з помірним підвищенням [11]. Як відомо, рослинна сировина має капілярно-пористу структуру. Хімічний склад представлено вуглеводами, білками, ліпідами. У невеликих кількостях містяться біологічно активні речовини, які визначають смак і біологічну цінність сировини: поліфеноли, вітаміни, органічні кислоти, мінеральні речовини. Ці компоненти найбільш схильні до несприятливих змін при підготовці продукту до сушіння, а також у процесі сушіння, що і приводить до зниження біологічної цінності готового продукту і зміни його властивостей при сушінні [12]. Вважається важливим зберегти ферментні системи, які чуттєві до підвищення температури. За низької вологості вони можуть витримувати і більш високу температуру, тому процес сушіння можна розподілити на три фази: фізіологічна, ферментативна, хімічна. Фізіологічна фаза характеризується досягненням температури в солоді 45°С і зниженням вологи до 30%, при цьому тривають ферментативні реакції, відбувається розчинення ендосперму, накопичення низькомолекулярних продуктів розпаду крохмалю, білків, ліпідів. Друга ферментативна фаза відбувається при підвищенні температури від 45 до 70°С, ріст і дихання припиняються, а ферментні гідролітичні процеси посилюються, вміст
научный совет
№9 (174) сентябрь 2013 |
вологи знижується із 30 до 10%. Третя хімічна фаза відбувається за температури 70-90°С, ферменти частково інактивуються або переходять у зв’язаний неактивний стан. Відбувається інтенсивна взаємодія амінокислот з редукуючими цурками, і у результаті утворюються меланоїдини, які обумовлюють темний колір, специфічний присмак та аромат готового солоду. Білки коагулюють, крохмаль переходить у стан, легко схильний до дії ферментів, вологість становить 3-4% [13]. Встановлено, що використання плазмохімічно активованої води для процесу виробництва солоду впливає також на процес сушіння. За даними досліджень, спостерігається більш швидке видалення вологи із зернового матеріалу. Внаслідок цього процес сушіння скорочується, що є важливим економічним показником. У перші 4 год. сушіння температура була 40-43°С, наступні 3 год. температура не перевищувала 50°С. Після 7 год. сушіння температуру підвищували до 55-60°С. На останньому етапі процесу – 70-85°С. Початкова вага всіх зразків солоду складала 60 г. Результати процесу сушіння представлено у табл. 3. У процесі сушіння за рахунок різниці утримуючої вологи поверхневих і внутрішніх шарів виникає градієнт вмісту вологи. Це приводить до процесів внутрішнього тепло- і масообміну, за яких відбувається переміщення вологи із внутрішніх, більш вологих шарів до поверхневих, і звідти вже відбувається її випаровування. Завдяки наявності градієнта вмісту вологи відбувається безперервне зменшення вологості продукту. На переміщення вологи всередині продукту впливає також і термодифузія, обумовлена перепадом температур. Під її впливом волога переміщується від ділянок з більш високою температурою до ділянок з нижчою температурою. При низькотемпературному сушінні термодифузія не має істотного значення [14]. Процеси внутрішнього та зовнішнього тепло- і масообміну між собою взаємопов'язані і приводять до зміни маси продукту в процесі сушіння. Аналізуючи процес сушіння солоду, можна виділити ряд ділянок. У перші 15-30 хв. відбувається підігрів продукту, вологість дещо змінюється. Перші 6 год. процесу можна назвати періодом постійної швидкості сушіння. Він характеризується постійною швидкістю зниження вологості та температурою матеріалу. В цей період видаляється переважно
вільна волога, він триває до настання критичного вологовмісту (Wк), що за результатами досліджень відповідає 6 год. сушіння. Критичний вміст вологи – це кордон між періодом постійної (перший період) і падаючої (другий період) швидкостями сушіння. У періоді постійної швидкості сушіння інтенсивність процесу визначається тільки параметрами сушильного агента і не залежить від вмісту вологи та фізико-хімічних властивостей продукту. В період падаючої швидкості сушіння (6-12 год.) швидкість сушіння зменшується по мірі зниження вмісту вологи солоду. Температура зернового матеріалу збільшується і до кінця періоду наближається до температури сушильного агента. Процес сушіння триває до досягнення рівноважного вмісту вологи, після чого її видалення припиняється. У цей період видаляється зв’язана волога, і поступово знижується швидкість сушіння, що пояснюється збільшенням енергії зв’язку вологи з матеріалом. У цей період процес видалення вологості залежить від її вмісту, характеру зв’язку з матеріалом, фізико-хімічних властивостей матеріалу і параметрів сушильного агента. Виходячи з отриманих результатів, доведено, що активовані контактною нерівноважною плазмою розчини впливають не тільки на процеси адсорбції вологи, а й десорбції її із зернового матеріалу. В результаті сушіння солоду амінолітична здатність світлого солоду зменшується на 25-30% порівняно із зеленим солодом. Група цитолітичних ферментів значно інактивується вже за температури 60°С протягом нетривалого терміну. Амілаза знижує свою активність, причому при сушінні за режимом для світлих солодів меншою мірою, ніж для темних, β-амілаза втрачає активність більшою мірою, ніж α-амілаза, яка здатна переносити високі температури. Активність протеолітичних ферментів зберігається. Процес сушіння солоду скорочується при використанні активованих розчинів; найбільший ефект складає для жита 18% і 27% для гороху при активації водного розчину 15 хв. На початку процесу сушіння відзначається деяке підвищення активності ферментів, яка потім поступово знижується і в готовому солоді залишається близькою до вихідної. Під час сушіння солоду відбувається деяке зменшення кількості крохмалю, а рівень цукру з використанням активованих розчинів значно підвищується. Про підтвердження цієї гіпотези свідчать експериментальні дані, наведені у табл. 4.
Таблиця 3. Вплив активованих розчинів на процес сушіння солоду Назва Час активації, культури хв.
Жито
Горох
Кукурудза
Гречка
Сочевиця
0 5 10 15 0 5 10 15 0 5 10 15 0 5 10 15 0 5 10 15
www.hipzmag.com
1
2
3
4
60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
51 52 52 49 51 51 50 51 47 48 49 46 53 53 54 53 49 46 46 46
45 44 44 43 45 44 44 44 43 43 43 43 49 48 49 48 44 39 38 38
41 39 39 39 40 39 39 38 40 39 40 38 40 39 39 38 40 34 34 33
Тривалість сушіння, год. 5 6 7 Вага, г 37 34 31 34 31 30 33 31 29 32 30 28 37 32 29 36 31 27 36 31 27 35 30 27 37 33 31 35 32 28 34 31 30 35 31 30 36 34 33 35 33 32 35 33 32 34 33 32 37 33 31 31 28 27 30 27 25 29 27 27
8
9
10
12
30 28 28 27 27 26 26 25 30 27 28 28 32 31 31 30 30 27 24 26
29 27 27 26 26 24 24 23 29 26 26 26 30 29 28 28 29 26 23 24
28 26 26 25 25 23 23 22 28 25 25 25 28 27 27 27 27 25 22 22
27 25 25 24 22 18 17 16 27 24 24 24 27 26 26 26 25 24 23 23
59
| №9 (174) сентябрь 2013 Таблиця 4. Дослідження вмісту цукрів у солоді
при використанні плазмохімічно активованої води
Назва культури Час активації, хв. Жито
Горох
Кукурудза
Гречка
Сочевиця
0 5 10 15 0 5 10 15 0 5 10 15 0 5 10 15 0 5 10 15
Цукри, %
Вологість солоду, %
14,5 16 17,7 24,5 5,5 6,8 7 9 13,3 16,2 14,8 16,2 8 9 9 9,5 6,3 8 8,2 9,2
9 8 8 8 9,5 9 9 9 10 8,5 9 8,5 9 8 8,5 8,5 8,5 8 8,5 8
Експериментальні дані свідчать, що плазмохімічно активована вода, маючи позитивну дію на ступінь замочування зерна, тим самим впливає на амілолітичну активність солоду. Підвищений
ступінь замочування створює передумови для утворення ферментів і більш глибокого ферментативного гідролізу крохмалю і білків. Нестача вологості затримує дію ферментів, що несприятливо позначається на якості солоду. Плазмохімічно активовані розчини сприяють накопиченню амілолітичних ферментів (α- та β-амілаз), що діють на крохмаль, утворюючи цукри, які є джерелом живлення та енергії для зародка. Частина цукрів накопичується у солоді, надаючи йому солодкуватого присмаку. При солодорощенні крохмаль гідролізується на 5-10%. Отже, із застосуванням води, обробленої контактною нерівноважною плазмою, можливо підвищити вміст цукру від 18% для гороху до 41% для житнього солоду в разі активації водного розчину 15 хв., що є важливою якісною характеристикою і створює передумови для подальшого впровадження досліджених процесів у виробництво солоду.
Висновок За результатами проведених досліджень встановлено, що застосування плазмохімічно активованих водних розчинів впливає на протікання фізіологічних і біохімічних процесів у солоді. Обробка зерна такими розчинами сприяє швидкому проникненню вологи всередину зерна та пробудженню зародка до життєдіяльності. Також доведено, що використання активованих розчинів при виробництві солоду здатне в подальшому скоротити час сушіння солоду, тим самим удосконалюючи технологічний процес виробництва та підвищуючи якість готового продукту.
Л І ТЕРАТ У РА 1. Технология солода / Пер. с нем. А.М. Колашниковой., под ред. И.М. Грачевой. – М.: «Пищевая пром-сть»,. 1980. – 523 с. 2. Пророщені зерна злакових культур / Потапенко С., Ємельянова Н., Українець А., Мукоїд Р., Чумакова О., Лапшин В., Мілютін А. // Харчова та переробна промисловість. - 2006. - №7. - С. 19-21. 3. Нарцисс Л. Технология солода. / Пер. с нем. – М.: «Пищевая промышленность», 1980. – 523 с. 4. Калунянц К.А. Технология солода, пива и безалкогольных напитков / К.А. Калунянц [и др.]. – М.: «Колос», 1992. – 446 с. 5. Пивоваров А.А., Тищенко А.П., Томашева Е.В. Применение плазмохимически активированных водных растворов в технологии пищевых производств // Вопр. химии и хим. технологии. - 2006. - №5. - С. 105-109. 6. Півоваров О.А., Ковальова О.С., Чурсінов Ю.О. Виробництво солоду з використанням активованих під дією нерівноважної плазми водних розчинів // Вісник Дніпропетровського держ. аграрного ун-ту. - 2009. - №2. - С. 194-197. 7. Пивоваров А.А., Тищенко А.П. Неравновесная плазма: процессы активации воды и водных растворов. – Днепропетровск: из-во DS-Print, 2006. – 225 с. 8. Справочник химика, 2 изд., т. 3, М.-Л., 1964, с. 740; Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Электрохимия, М., 1987; Standard potentials in aqueous solution, ed by A.J. Bard, R. Parsons, J. Jordan, N.Y., 1985. О.А. Петрий. 9. ГОСТ 10968-88 «Зерно. Методы определения энергии прорастания и способности прорастания». 10. Нарцисс Л. Технология солодоращения. – СПб: «Профессия», 2007. 11. Киселева Т.Ф. Технология сушки: Учебно-методический комплекс. / Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. – Кемерово, 2007. – 117 с. 12. Технология солода / Пер. с нем. А.М. Колашниковой., под ред. И.М. Грачевой. – М.: «Пищевая пром-сть», 1980. – 523 с. 13. Касперович В.Л., Романюк Г.Ф., Вавилов С.Ю. Интенсификация процесса солодоращения. - Пиво и напитки. - М., №1. - 1999. 14. Атаназевич В.И. Сушка пищевых продуктов / В.И. Атаназевич. – М.: «ДеЛи», 2000. – 295 с.
Для директора, инженера, технолога, производителя оборудования - специализированный портал
60
Журнал «Хранение и переработка зерна» предлагает новую услугу: технический аудит действующих элеваторов, ХПП, мельниц, крупозаводов, комбикормовых предприятий; выбор локации для строительства новых объектов для хранения и переработки зерна; определение лимитирующих факторов развития предприятий Задачами технического/технологического аудита является оценка технического и технологического потенциала предприятия. В процессе аудита определяются сильные и слабые стороны предприятия, а результатом аудита являются конкретные предложения по техническому и/или технологическому развитию, модернизации производства, технологии, приобретению или улучшению необходимого оборудования. Методика проведения может включать в себя следующие вопросы: • Какая организационная структура у предприятия-заказчика? • Какой уровень его технологического развития? Какие технологии и оборудование используются? • Какие технологические сферы требуют первоочередного внимания: оборудование, организация техпроцессов, автоматизация, энергопотребление, информационные технологии и т.п. • Какие у него основные продукты, на каких рынках он работает? Какое его положение на рынках и кто его основные конкуренты? • Как реализуется разработка новой и совершенствование уже выпускаемой продукции? Какой у компании инновационный потенциал? • Как организован контроль качества продукции?
Аудит состоит из следующих этапов: • Предварительный этап: определение предприятийаналогов, сбор и обработка данных о них; сбор и обработка данных о текущем состоянии предприятия-заказчика • Аналитический этап: анализ ситуации по предприятиям- аналогам, а также по предприятию-заказчику, количественное и качественное сравнение предприятиязаказчика и предприятий-аналогов • Заключительный этап: определение лучшего мирового опыта, разработка практических рекомендаций для предприятия-заказчика, презентация отчета руководству заказчика
По результатам аудита руководству компании предоставляется отчет в составе: • кратко - задача, поставленная руководством компании-заказчика; • кратко - информация о существующем производстве компании-заказчика и базовых технологических решениях; • предложения консультантов по тем организационным, технологическим и техническим решениям, которые могут обеспечить компании-заказчику получение требуемых характеристик производства; • инвестиционные расчеты - укрупненная оценка необходимых инвестиций и примерных сроков возврата инвестиций.
Среди наиболее часто востребованных моментов можно выделить: 1. Проверку соответствия действующей технологии нормативным требованиям. 2. Анализ эффективности работы основного технологического оборудования. 3. Анализ работы транспортного оборудования. 4. Анализ работы инженерных сетей и коммуникаций. 5. Анализ функционирования системы контроля качества сырья и готовой продукции. 6. Оценку состояния производственных зданий и сооружений, а также складских помещений. 7. Оценку потерь сырья и промежуточных продуктов на отдельных участках технологического процесса. 8. Выводы об уровне технического и технологического совершенства предприятия. 9. Варианты предложений по повышению уровня технического совершенства предприятия. 10. Анализ энергоемкости производства.
Технический/технологический аудит предприятий, подготовка итогового резюме и выдача рекомендаций осуществляется группой квалифицированных специалистов в сжатые сроки и по самым конкурентным ценам! Контакты: Родион Рыбчинский, руководитель службы бизнес-проектов ИА "АПК-Информ" mailto: chief@apk-inform.com, zerno@apk-inform.com, skype: r_rybchinskiy